scholarly journals Optimization of a Coupled Force Intensity by Homogenization Methods

Author(s):  
M. Codegone
2021 ◽  
Vol 5 (2) ◽  
pp. 36
Author(s):  
Aleksander Muc

The main goal of building composite materials and structures is to provide appropriate a priori controlled physico-chemical properties. For this purpose, a strengthening is introduced that can bear loads higher than those borne by isotropic materials, improve creep resistance, etc. Composite materials can be designed in a different fashion to meet specific properties requirements.Nevertheless, it is necessary to be careful about the orientation, placement and sizes of different types of reinforcement. These issues should be solved by optimization, which, however, requires the construction of appropriate models. In the present paper we intend to discuss formulations of kinematic and constitutive relations and the possible application of homogenization methods. Then, 2D relations for multilayered composite plates and cylindrical shells are derived with the use of the Euler–Lagrange equations, through the application of the symbolic package Mathematica. The introduced form of the First-Ply-Failure criteria demonstrates the non-uniqueness in solutions and complications in searching for the global macroscopic optimal solutions. The information presented to readers is enriched by adding selected review papers, surveys and monographs in the area of composite structures.


Author(s):  
Miloš Pjević ◽  
Ljubodrag Tanović ◽  
Goran Mladenović ◽  
Biljana Marković

The paper presents experimental results of microcutting brittle materials (granite). The analysis was conceived on the observed interaction between the workpiece and two tools of different shapes. Experiment was based on scratching the workpiece surface with diamond tools. Applied tools had tip radius R0.2 and R0.15 mm. The experiment determined the changes in the value of perpendicular and tangential components of the cutting force based on the geometric properties of tools, as well as the changes of the specific energy of microcutting granite (Jošanica and Bukovik types). The experiment has shown that reduction of tool radius causes reduction of the cutting force intensity and specific cutting energy. Because of its physical/mechanical properties, more energy is required for micromachining granite “Jošanica” than “Bukovik.” Based on the topography of the surface, the value of critical tool penetration depth was established, after which the brittle fracture is no longer present. For granite “Jošanica” values of critical penetration depth are 6 and 5 μm when micromachining with tools R0.2 and R0.15 mm, while for Bukovik those values are 6.5 and 5.5 μm. The paper should form the basis for understanding the phenomena which occur during microcutting brittle materials.


2010 ◽  
Vol 56 (4) ◽  
pp. 299-320 ◽  
Author(s):  
G. Kacprzak ◽  
C. Boutin ◽  
T. Doanh

Abstract This study deals with the behavior of composite blends constituted of rigid and impervious grains included in saturated clay paste of kaolin, considered as permeable and deformable. Permeability tests performed during standard oedometr tests (before each load step) highlight the key role of the original and actual state of the clay paste, and show the existence of a threshold of sand grain concentration above which a structuring effect influences its permeability. In the light of these experiments some usual homogenization methods (with simplifying assumptions to make the problem manageable) are considered in order to model the mixture permeability. Qualitative and quantitative comparisons with experimental data point out their respective domain of interest and limitations of such approaches


2014 ◽  
Vol 980 ◽  
pp. 107-111
Author(s):  
M. Hisyam Basri ◽  
A.H. Zulkifli ◽  
N.I. Ismail ◽  
Sharzali Che Mat ◽  
M.M. Mahadzir

The application of single front wheel brake can yield large deceleration on underbone motorcycle. However, the motorcycle motion potentially exposed to the nosedive effect during this application. Therefore, in order to avoid this issue, the application of concurrent brake are required. Hence, this research was carried out to understand the basic braking performance for underbone motorcycle and elucidate the influenced of concurrent braking application involving the front and rear brake component. A theoritical study was carried out in this work through the derivation of motion equation for underbone motorcycle. The preliminary results showed that the total brake force and the brake force component acting on the front wheel had increased linearly with its deceleration intensity. Further study showed that in order to achieve higher safety range, the brake force applied on the front wheel should be at least 70% higher than the rear brake force intensity. This is probably due to the weight transferred condition during the underbone motorcycle braking.


2019 ◽  
Vol 39 (11) ◽  
pp. 4514-4530 ◽  
Author(s):  
Giorgia Marcolini ◽  
Roland Koch ◽  
Barbara Chimani ◽  
Wolfgang Schöner ◽  
Alberto Bellin ◽  
...  

2013 ◽  
Vol 40 (1) ◽  
pp. 135-146
Author(s):  
Aleksandar Tomic

Newton's formula for gravity force gives greather force intensity for atraction of the Moon by the Sun than atraction by the Earth. However, central body in lunar (primary) orbit is the Earth. So appeared paradox which were ignored from competent specialist, because the most important problem, determination of lunar orbit, was inmediately solved sufficiently by mathematical ingeniosity - introducing the Sun as dominant body in the three body system by Delaunay, 1860. On this way the lunar orbit paradox were not canceled. Vujicic made a owerview of principles of mechanics in year 1998, in critical consideration. As an example for application of corrected procedure he was obtained gravity law in some different form, which gave possibility to cancel paradox of lunar orbit. The formula of Vujicic, with our small adaptation, content two type of acceleration - related to inertial mass and related to gravity mass. So appears carried information on the origin of the Moon, and paradox cancels.


Polymers ◽  
2021 ◽  
Vol 13 (16) ◽  
pp. 2767
Author(s):  
Giada Belletti ◽  
Sara Buoso ◽  
Lucia Ricci ◽  
Alejandro Guillem-Ortiz ◽  
Alejandro Aragón-Gutiérrez ◽  
...  

A green, effective methodology for the preparation of water-based dispersions of poly(lactic acid) (PLA) for coating purposes is herein presented. The procedure consists of two steps: in the first one, an oil-in-water emulsion is obtained by mixing a solution of PLA in ethyl acetate with a water phase containing surfactant and stabilizer. Different homogenization methods as well as oil/water phase ratio, surfactant and stabilizer combinations were screened. In the second step, the quantitative evaporation of the organic provides water dispersions of PLA that are stable, at least, over several weeks at room temperature or at 4 °C. Particle size was in the 200–500 nm range, depending on the preparation conditions, as confirmed by scanning electron microscope (SEM) analysis. PLA was found not to suffer significant molecular weight degradation by gel permeation chromatography (GPC) analysis. Furthermore, two selected formulations with glass transition temperature (Tg) of 51 °C and 34 °C were tested for the preparation of PLA films by drying in PTFE capsules. In both cases, continuous films that are homogeneous by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) and SEM observation were obtained only when drying was performed above 60 °C. The formulation with lower Tg results in films which are more flexible and transparent.


2015 ◽  
Author(s):  
Άννα Μαμάρα

Τις τελευταίες δεκαετίες η μελέτη του κλίματος βρίσκεται στο επίκεντρο του παγκόσμιου ενδιαφέροντος. Μάλιστα σύμφωνα με τα πορίσματα της τέταρτης και πέμπτης έκθεση του IPCC η κλιματική αλλαγή δεν εκδηλώνεται με τον ίδιο τρόπο σε ολόκληρο τον πλανήτη, αλλά είναι συνάρτηση των γεωγραφικών συντεταγμένων του κάθε τόπου, καθώς πολλά οικοσυστήματα επηρεάζονται από τοπικές κλιματικές μεταβολές. Είναι γεγονός ότι οι μακρόχρονες σειρές μετεωρολογικών παρατηρήσεων από επίγειους μετεωρολογικούς σταθμούς καθώς και από σταθμούς ανώτερης ατμόσφαιρας, παρέχουν τις πιο ακριβείς πληροφορίες σχετικά με την ατμόσφαιρα, το περιβάλλον και την πορεία του κλίματος από το παρελθόν έως σήμερα. Οι μετρήσεις αυτών των σταθμών χρησιμοποιούνται είτε για ερευνητικούς σκοπούς με στόχο την ανάλυση του κλίματος, είτε για την υποστήριξη των γενικότερων ανθρώπινων δραστηριοτήτων επ’ ωφελεία του κοινωνικού συνόλου, όπως για παράδειγμα η κατασκευή ενός αιολικού πάρκου ή ενός υδροηλεκτρικού φράγματος ή ενός ηλιακού χωριού.Η ευρεία χρησιμότητα αυτών των μετρήσεων επιβάλλει την ανάγκη συλλογής, διάσωσης και διαφύλαξης μετεωρολογικών δεδομένων τα οποία θα είναι υψηλής ποιότητας, αξιόπιστα και ορθά. Ο ποιοτικός έλεγχος των μετεωρολογικών δεδομένων που συλλέγονται καθημερινά από συνοπτικούς σταθμούς και φυλάσσονται σε κλιματικές βάσεις δεδομένων είναι απαραίτητος αλλά όχι αρκετός, καθώς υπάρχουν διάφοροι μη κλιματικοί παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν τις μετρήσεις. Οι κυριότεροι μη κλιματικοί παράγοντες είναι: η μετεγκατάσταση των μετεωρολογικών σταθμών, οι αλλαγές στις συνθήκες κατά τις οποίες μια μετεωρολογική παράμετρος μετριέται, διαβιβάζεται και αποθηκεύεται σε μια κλιματική βάση, οι αλλαγές στη χρήση γης γύρω από έναν μετεωρολογικό σταθμό, η αντικατάσταση μετεωρολογικών οργάνων μέτρησης με άλλα νεότερης τεχνολογίας, οι αλλαγές στον τρόπο υπολογισμού μια κλιματικής παραμέτρου. Όλες αυτές οι αλλαγές εισάγουν ανομοιογένειες στις χρονοσειρές και προκαλούν απότομες ή σταδιακές μεταβολές και τάσεις που φυσικά δεν οφείλονται σε κλιματική αλλαγή. Ως εκ τούτου, καθιστούν τις χρονοσειρές μη αντιπροσωπευτικές της πραγματικής κλιματικής διακύμανσης μιας περιοχής. Κατά τη διαδικασία της ομογενοποίησης ανιχνεύονται πιθανά σφάλματα, λάθη και ασυνέχειες τα οποία έχουν υπεισέρθει σε μια κλιματική σειρά και διορθώνονται προκειμένου να προκύψει εν τέλει η χρονοσειρά απαλλαγμένη από τεχνητές, μη κλιματικές τάσεις. Στη μελέτη λοιπόν του κλίματος, η χρήση ομογενοποιημένων χρονοσειρών είναι απαραίτητη, προκειμένου να εξαχθούν ορθά συμπεράσματα.Έως σήμερα έχουν αναπτυχθεί αρκετές τεχνικές ομογενοποίησης μηνιαίων και ετήσιων χρονοσειρών και λιγότερες ημερήσιων σειρών. Όλες αυτές οι τεχνικές χρησιμοποιούν μαθηματικά και στατιστικά εργαλεία προκειμένου να εντοπίσουν και να διορθώσουν πιθανές ανομοιογένειες. Καμία τεχνική δεν είναι τέλεια, κάθε μια παρουσιάζει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ωστόσο, η ύπαρξη πολλών διαφορετικών μεθόδων ομογενοποίησης παγκοσμίως, καθώς επίσης και το γεγονός ότι οι κλιματικές σειρές των ελληνικών μετεωρολογικών σταθμών δεν έχουν υποστεί κανενός είδους ομογενοποίηση έως σήμερα, ξεκίνησε την παρούσα έρευνα με σκοπό να εξετάσει τις πιο σύγχρονες μεθόδους ομογενοποίησης, να επιχειρήσει την ομογενοποίηση χρονοσειρών που περιγράφουν τη διακύμανση του κλίματος στην Ελλάδα και να αξιολογήσει τις επιπτώσεις τους.Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν 52 ημερήσιες και μηνιαίες χρονοσειρές μέσης θερμοκρασίας επιλεγμένων μετεωρολογικών σταθμών της ΕΜΥ για την περίοδο 1960-2004, καθώς επίσης και 69 σειρές μηνιαίου ύψους υετού για την περίοδο 1974-2004. Απώτερος στόχος είναι να αποτελέσουν οι ομογενοποιημένες πλέον σειρές το θεμέλιο για τη δημιουργία του πρώτου σύγχρονου κλιματικού άτλαντα της Ελλάδας, ο οποίος θα μελετά τις κλιματικές τιμές διαφόρων μετεωρολογικών παραμέτρων ανά τριακονταετία όπως αυτές ορίζονται από τον WMO (1961-1990, 1971-2000, κ.ο.κ.). Στο πλαίσιο αυτό, πέρα από τη διερεύνηση, εφαρμογή και αξιολόγηση μεθόδων ομογενοποίησης, γίνεται μια ανασκόπηση των μεθόδων χωρικής ανάλυσης που χρησιμοποιούνται για τη χωρική παρεμβολή μετεωρολογικών και κλιματικών παραμέτρων. Επιπλέον, επιχειρείται γεωχωρική ανάλυση των μηνιαίων, ομογενοποιημένων χρονοσειρών μέσης θερμοκρασίας που προέκυψαν από την παρούσα μελέτη. Η γεωχωρική ανάλυση πραγματοποιείται με τη βοήθεια κατάλληλης μεθόδου παρεμβολής και τα αποτελέσματα που προκύπτουν αξιολογούνται. Τέλος, παρέχονται υψηλής ανάλυσης χάρτες της μέσης θερμοκρασίας ανά μήνα για την τριακονταετία 1971-2000.Η ιδέα αυτής της διατριβής προέκυψε κατά τη συμμετοχή τόσο της Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας όσο και του Εργαστηρίου Φυσικής της Ατμόσφαιρας του Πανεπιστημίου Πατρών στη δράση COST - ES0601 "Advances in homogenization methods of climate series: an integrated approach HOME".


2013 ◽  
Vol 11 (3) ◽  
pp. 285-292
Author(s):  
Dragoslav Stojic ◽  
Stefan Conic

In contemporary design, vehicle impact into the structures is paid great attention since they can be dominant, depending on the type of structure. The key issue in the vehicle impact analysis is the proper determination of intensity and way of action of dynamic forces on the structural element and its behavior after the imparted load. The Eurocodes, in the annexes provide recommendations for determination of force intensity depending on mass and velocity of the colliding vehicle. Equivalent static loads causing approximate effects on the structural elements are used as quite approximate and efficient methods. The paper comprises the analysis of deformation of columns having the same characteristics, exposed to impact loads via the equivalent static loads, depending on the stress state in columns, and a comparative analysis has been done.


2021 ◽  
Vol 348 (10-11) ◽  
pp. 893-909
Author(s):  
Joshua Furer ◽  
Martin Idiart ◽  
Pedro Ponte Castañeda

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document