research centers


Search results: Found 8

Listing 1 - 8 of 8
Sort by

Article
Behavior of Bridge Piles Substructure Embedded Into Soil Layers during Earthquake
تصرف ركائز دعامات الجسور المغروسة في طبقات التربة تحت الهزات الارضية

Authors: Noor Ihsan Ali نور أحسان علي --- Ammar A. Abdul Rahman عمار عبد الجبار عبد الرحمن
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2017 Volume: 20 Issue: 2 Pages: 397-404
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

The evaluation of the behavior of bridge piers with soils surrounding them during earthquakes became necessary in Iraq especially after the influential earthquakes hit middle and south of Iraq during the last few years. A three dimensional finite element model for the bridge substructure and soil surrounding the bored piles with the actual dimensions and actual properties corresponding to "Sheikh Sa'ad Bridge" in Sheikh Sa'ad district at Wasit Governorate 37km south east of Kut city is presented. The model loaded with earthquake ground motion applied as lateral forces at one side of piles cap. The Earthquake hit 11 km from Ali-Al Gharbee in Maysan Province in 2012 with a magnitude of ML = 4.9 is used as the input ground motion. The response of the pier was investigated and the performance of piles and the soil surrounding them was examined. Then these typical piers and surrounding soils were checked weather they can bear the stresses induced due to these earthquake forces. From this work, it was found that typical piers used in bridges in Iraq can sustain earthquakes up to those with a magnitude of ML = 6.8 maximum.

لقد أصبح ضروريا تقييم ركائز دعامات الجسور والتربة المحيطة بها تحت تاثير الهزات الارضية في العراق خصوصا بعد سلسلة الهزات التي ضربت جنوب العراق في الاعوام القليلة الماضية. تم نمذجة موديل ثلاثي الابعاد باستعمال العناصر المحددة والذي يحاكي ركائز دعامات والتربة المحيطة بها لجسر شيخ سعد في ناحية شيخ سعد في محافظة واسط / العراق. ثم تم تسليط الهزة الارضية التي وقعت في منطقة علي الغربي في محافظة ميسان ذات قوة ML = 4.9 على هذه الركائز كونها أعلى هزة ضربت جنوب العراق مسجلة بشكل كامل وتم دراسة تصرف الركائز وحساب الاجهادات المتولدة في الركائز وطبقات التربة المحيطة بها وحساب أزاحاتها مع وجود تاثير المياه الجوفية وبدونها. ثم تم تدقيق قابلية تحمل هذه الركائز لمثل هكذا هزة وتبين ان دعامات الجسور تتحمل هزات بمثل هكذا مدى وبامكانها ان تتحمل هزات ذات قوة لحد هزة بقوة ML = 6.8 بدون فشل وهذا ما أوصى به هذا البحث.

Keywords

Piers --- FEA --- Earthquake.


Article
Effect of Prestressing Force on Torsion Resistance of Concrete Beams

Authors: Muyasser M. Jomaa'h --- Nazar K. Oukaili --- Husain M. Husain
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2007 Volume: 13 Issue: 4 Pages: 1902-1918
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This study presents an experimental and theoretical investigation of torsion behavior of prestressed concrete rectangular beams without ordinary (or typical) reinforcement. Two concrete beams with concentric prestressing tendons (6-strands of 7 wires) and two plain concrete beams were tested in this investigation with f'c= 44MPa was used.Experimental results showed that the ultimate torsional strengths increased by about 70% for the tested beams containing concentric prestressed strands over the plain concrete beams. Also the angle of twist decreased (68.8%).Crack patterns and the effect of compressive force due to prestressing tendons and high strength concrete can be denoted from the helical mode of single crack at midspan of the beams under testing and from the sudden failure mode. In the analytical work P3DNFEA (Program, three-dimensional nonlinear finite element analysis), by Al-Shaarbaf has been utilized. Three dimensional nonlinear quadratic 20 -node brick elements were used to model the concrete, while, the prestressing strands were modeled by embedded representation. Reinforcing bars (Prestressing strands) were assumed to be capable of transmitting axial forces only. It was found that the general behavior of the finite element showed good agreement with observations and results from the experimental tests.

تقدم هذه الدراسة بحثا عمليا ونظريا لتقصي سلوك اللي للعتبات الخرسانية المسلحة باستخدام حديدتسليح مسبق الاجهاد فقط (ظفائرتسليح عالية الصلادة) وذات مقطع مستطيل الشكل وبدون حديد تسليح إعتيادي. تم إعداد أربع عتبات خرسانية، اثنتان منها مسلحة باستخدام ستة ظفائر مركزية الموقع ومجهده مسبقا لاحداث تأثير قوى محورية مركزة على طول العتبة، والعتبتان الاخريان بدون أي نوع من انواع التسليح وتم فحص كل العتبات المعده في المختبر وباستخدام خرسانة عالية المقاومة تصل الى (44 ميكاباسكال). اشارت النتائج المختبرية للفحص لفروقات زيادة ملحوظة في قيم مقاومة اللي تصل الى 70% في العتبات المسلحة باستخدام الحديد المسبق الاجهاد عنه في العتبات الخالية من التسليح. إن نوع التشققات الناتجة تم تتبعها خلال مراحل الفحص المختبري وملاحظة نوع الفشل الحادث وسلوكية العتبات تحت تأثير الاحمال المسلطة. تم استخدام برنامج الشعرباف في مقارنة النتائج المحصول عليها مختبريا من الناحية النظرية ووجد تقارب مقبول بين حالات الفحص ونتائج التحليل النظري حيث تم اعتماد نموذج طابوقي مكون من عشرين عقده لغرض تمثيل الخرسانة واعتمد العنصر المطمور لتمثيل عناصر حديد التسليح المستخدم، إضافة لادخال تأثير القوى المحورية في نفس العقد الممثلة لتلك العناصر الحديدية.


Article
Analysis of Approximated Curved Cracks in Homogeneous and Graded Materials

Author: Hayder Fanoos Neamah
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2009 Volume: 15 Issue: 2 Pages: 3777-3792
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper two stages of analysis are studied. In stage I, the influence of crack shape on the crack-tip stresses, critical loads and subsequent propagation direction is investigated via a simple analytical model for cracks in homogeneous materials. This model is verified through finite element simulations using ANSYS. It is demonstrated that accurate predictions of mechanical energy release rate and crack deflection angle may be obtained from a smaller number of crack shape parameters.In stage II, this concept is extended to curved cracks in functionally graded materials (FGMs).It is common that analytical and computational models of fracture in FGMs have focused almost extensively on straight cracks. If it can be demonstrated that straight cracks give an adequate approximation of curved cracks in graded materials, then the existing solutions for straight cracks provide a sufficient foundation for fracture analysis of FGMs. On the other hand, if straight cracks do not adequately approximate curved cracks in FGMs, then the development of solutions for non straight cracks in graded materials is priority. Three cracks shapes approximations are performed to compare with the actual crack in isotropic and graded materials. The crack propagation and the SIFs were simulated using finite element method. It was concluded that piecewise linear crack shapes provide a significantly better approximation than straight crack shapes. Accordingly, analytical solutions for piecewise linear cracks in graded materials would be very useful, and should be a focus of future work in this area.

في هذا البحث تم دراسة مرحلتين من التحليل. في المرحلة الاولى , دُرس تحليلياً تأثير شكل الكسر على اجهادات القمة عند الكسر في المواد المتجانسة. وتم الحصول على نتائج مقاربة من خلال أستخدام برنامج العناصر المحددة ANSYS . في المرحلة الثانية هذا التحليل توسع لدراسة تأثير شكل الكسر في المواد الطبقية . من الشائع في النموذج الحسابي و النظري للكسر في المواد الطبقية(المتدرجة في معامل المرونة) استخدام الكسر الخطي لتمثيله. اذا تم اثبات انه الكسر الخطي يعطي نتائج تقريبية للكسر الحقيقي ,فان الحلول المتوفرة للكسر الخطي تعطي صورة كافية للكسر الحقيقي. اما اذا ثبت العكس فانه الكسور اللخطية هي الاساس في التحليل. ثلاثة اشكال تقريبية من الكسر تم أستقصاؤها لمقارنة الاجهادات عند القمه لمواد متجانسة ومواد طبقية . أنتشار الكسر والمقارنة تمت باستخدام العناصر المحددة. لوحظ أنه شكل الكسر الخطي المتدرج يعطي نتائج تقريبية من الاشكال التقريبية الاخرى بالمقارنة مع الشكل الحقيقي للكسر. وعليه الدراسة النظرية للكسر الخطي المتدرج في المواد الطبقية هي الاكثر صحة لدراسة ميكانيك الكسر في المواد الطبقية.

Keywords

SIF --- FGM --- Fracture mechanics --- FEA --- ANSYS


Article
Finite Element Analysis of Sheet Metal U-Bending Using Free Form Surface
تحليل العناصر المحددة لصفيح معدني محني على شكل حرف U بأستخدام شكل السطح الحر

Authors: Shakir Madhloom Gatea --- Abbass Maitham Jabber
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2012 Volume: 30 Issue: 14 Pages: 2431-2442
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper deals with the optimization of tools geometry in sheet metal formingU-bending in order to reduce the equivalent strain, equivalent stress, and thicknesschange after forming. Free form surface method (Bezier curve, B-spline curve, andNURBS curve) is used to generate the die and punch profile; this technique is accurateto describing the die and punch profile. A 3D numerical simulation using the Ansys12.1 FEM code was conducted to understand the effect of die profile in final product.The results show that the more uniform distributions in strain, stress, and thicknesswhen using same profile radius for die and punch (Bezier curve).

في هذا البحث تم دراسة هندسية العدة للحصول على الشكل المثالي لعملية الحني على شكلوذلك لتقليل الانفعال والاجهاد والتغير بالسمك للمنتج النهائي. تم استخدام طريقة السطوح U حرفالمعقدة لتوليد المنحنى للقالب والخرامة وهذه التقنية دقيقة لوصف شكل المنحنى للقالب والخرامة. تمANSYS تمثيل عملية الحني بأستخدام طريقة العناصر المحددة التي تم تنفيذها بأستخدام برنامج12.1 ) الخاص بتقنية العناصر المحددة. تم تمثيل عملية الحني بأستخدام موديل ثلاثي الابعاد وذلك لدراسة تأثير منحى القالب على المنتج النهائي. ومن النتائج التي حصلنا عليها يكون الانفعال والاجهادوالتغيربالسمك اكثر انتظاماً عند استخدام نفس المنحنى للقالب والخرامة (منحنى بيزر)

Keywords

U-bending --- free form surface --- FEA.


Article
Numerical Analysis of the Effect of Scanning Speed on the Temperature Field Distribution for Laser Heat Treatment Applications

Author: Furat I. Hussein Al-Najjar
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2018 Volume: 21 Issue: 2 Pages: 213-222
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

One of the unique properties of laser heating applications is its powerful ability for precise pouring of energy on the needed regions in heat treatment applications. The rapid rise in temperature at the irradiated region produces a high temperature gradient, which contributes in phase metallurgical changes, inside the volume of the irradiated material. This article presents a comprehensive numerical work for a model based on experimentally laser heated AISI 1110 steel samples. The numerical investigation is based on the finite element method (FEM) taking in consideration the temperature dependent material properties to predict the temperature distribution within the irradiated material volume. The finite element analysis (FEA) was carried out using the APDL scripting language (ANSYS Parametric Design Language) that is provided by the commercial code ANSYS. Infrared (IR) thermography technique was used to explore the workpiece surface and to validate the obtained results. The work takes into account the effect of different speeds of the laser beam and pulses overlap on the temperature pattern of the material surface and depth.


Article
Modeling and study the Physical properties of a Thermal Actuator for Micro-Electromechanical systems (MEMS) Applications
تصميم ودراسة الخصائص الفيزياوية للمشغل الحراري المستخدم في التطبيقات الكهروميكانيكية الدقيقة

Author: Kameil Ail Jassim كامل علي جاسم
Journal: Tikrit Journal of Pure Science مجلة تكريت للعلوم الصرفة ISSN: 18131662 Year: 2011 Volume: 16 Issue: 4 Pages: 223-229
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Loading...
Loading...
Abstract

The paper introduces a study of one of the most components coupled in the Micro-electromechanical system (MEMS) devices, the thermal actuator. In this study a type of micro thermal actuators modeled by commercial finite element analysis (FEA) package ANSYS.The study includes design of polysilicon micro thermal actuator and study of thermal and mechanical actuating by an electrical load. A potential difference applied across the electrical connection pads induces a current to flow through the arm and blade. The current flow and the resistivity of the polysilicon produce Joule heating (I2R) in the arm blade. The Joule heating causes the arm and the blade to heat up. Temperatures in the range of 700 - 1000 oK generated. These temperatures produce thermal strain and thermally induced deflections. All the results of nodal temperatures and mechanical deflections listed and the maximum and minimum values illustrated for each reaction using the nodal solution contour plots and graphs. The Electric potential- Nodal temperature, and Nodal Temperature-Deflection curves graphed to illustrate the behavior of electro-thermal mechanical inducing.

يتناول البحث الحالي دراسة أحد اكثر العناصر المهمة في الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة، وهو المشغل الحراري المستخدم في اجهزة السيطرة والعمليات الدقيقة (كالتطبيقات الالكترونية الدقيقة). استخدمت برمجية الأنسس في تصميم نوع من المشغلات الحرارية المكونة من مادة البولي سيليكون، وتمت دراسة التأثير الحراري والميكانيكي الناتج على مادة المشغل عند تسليط حمل كهربائي. حيث تم تسليط فرق جهد متزايد بصورة تدريجية مع الزمن (1-5 فولت لكل ثانية) على طرفي المشغل، وخلال مرور التيار عبر المشغل تولدت طاقة حرارية بسبب مقاومة المادة للتيار (I2R) مما سبب تسخين ذراع المشغل بحدود (700- 1000 Ko ) تقريباً. درجة الحرارة المتزايدة سببت تمدد غير متكافئ في اذرع المشغل مما ادى إلى انحراف شفرة المشغل (الذراع العريضة) نحو جهتها. وقد تم حساب قيم الحرارة الناتجة عبر المشغل وحسبت أعلى درجات الحرارة والانحراف عند طرف الشفرة. كذلك تم رسم منحني فرق الجهد الكهربائي مع درجات الحرارة العقدية المتولدة، ومنه رُسم منحني درجات الحرارة العقدية مع الانحراف الميكانيكي الناتج، كذلك رسمت نتائج التدفق الحراري عبر النموذج بأكمله بالإضافة إلى الرسوم الكنتورية لكل من فرق الجهد، درجات الحرارة العقدية، والإنحراف الميكانيكي.


Article
STRUCTURAL DESIGN OF SERPENTINE GAS CHANNEL IN FUEL CELL
التصميم البنيوي للقناة الغازية الملتفة في خلية الوقود

Author: Nawras H. Mostafa Qusay R. Al-Hagag
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2008 Volume: 8 Issue: 2 Pages: 162-176
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Fuel and oxidant gas delivery plate, or fuel cell plate, is a key component of a Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell. To develop low-cost and high performance fuel cell plates, advanced computer modeling and finite element structure analysis are used as useful tools for the optimization of the plates at the early design stage.In a fuel cell application, these fuel cell plates are routinely heated up to 80oC with structure pressure loads. The temperature induced thermal stresses is found to be much higher that the structure loading stress. Thus, the thermal stresses plays a key role in the structure design and optimization of the plates.To carry out the analysis, a model of the serpentine plate is analyzed using finite element analysis model for both linear and nonlinear elasticity analysis. Design optimization is applied to minimize the maximum stress within the plate, subject to constraint with both geometry and material parameters as design variables. The study reveals the characteristics of the printed plates, and provides guidelines for the structure and material design of the fuel cell plate.

تعتبر صفيحة تحرير كل من الوقود و الغازات المؤكسدة أو ما يسمى بصفيحة خلية الوقود, الجزء الرئيسي لخلية الوقود ذات غشاء التبادل ألبروتوني. ولأجل تطوير أداء صفيحة خلية الوقود مع تقليل كلفتها, تم استخدام طريقة العناصر المحددة للتحليل البنيوي و الحاسوب عالي النمذجة كأداة نافعة لتحسين صفائح خلايا الوقود في الوقت الحالي. خلال عمل خلية الوقود, يتم رفع درجة حرارة الصفائح إلى 80 درجة مئوية و بشكل متكرر مع وجود أحمال بنيوية. هذه الحرارة تؤدي بالنتيجة إلى تكوين اجهادات حرارية أعلى من اجهادات التحميل البنيوي. لهذا فأن الاجهادات الحرارية تلعب دوراً أساسيا في التصميم البنيوي لتلك الصفائح. تم تحليل صفيحة من النوع الملتف باستخدام طريقة العناصر المحددة في حالة المرونة الخطية و اللاخطية. تم تطبيق كمالية التصميم و ذلك لتقليل أعظم إجهاد ضمن صفيحة خاضعة لتقييد في الأبعاد الهندسية وفي خواص المادة كمتغيرات تصميمية. أظهرت الدراسة مميزات الصفائح المطبوعة و طريقة تصميم صفيحة خلية الوقود.


Article
FINITE ELEMENT MESH SIZE IN FATIGUE LIFE EFFECT

Author: Muhanad Hamed Mosa
Journal: Thi-Qar University Journal for Engineering Sciences مجلة جامعة ذي قار للعلوم الهندسية ISSN: 20759746 Year: 2016 Volume: 7 Issue: 1 Pages: 18-27
Publisher: Thi-Qar University جامعة ذي قار

Loading...
Loading...
Abstract

Pipe elbows are consequential parts in a piping system. When a thin-wall elbow is exposed to variable amplitude loading as internal cyclic pressure, piping elbows are vulnerable to crack at the crown. This paper presents a technique to predict the fatigue life of elbows with the application of variable amplitude loadings (VAL). For this goal, the finite element analysis technique was being used for the modeling and simulation. The fatigue life prognostication was carried out using the finite element based fatigue analysis codes. Numerical life prognostication results of three types of elbows (135o ,45o and curved ) under VAL are presented and discussed. Varying elbows shows different fatigue life behavior, the curved one gives better life. The two types of elements (Tet4 and Tet10) were investigated with optimum mesh size to get the maximum principle stress. The simulation results showed that more studies on the piping elbows necessity to be performed in order to obtain more delicate fatigue life.

تعتبر الانابيب الكوعية من العناصر الهامة في الانظمة الخاصة بشبكات الانابيب , فعندما يتعرض الكوع الرقيق الجدران لاحمال متغيرة السعة كالاختلافات الدورية في الضغط الداخلي لتلك الانابيب يكون عرضة الى نشوء صدع في الانبوب . يقدم هذا البحث تقنية للتنبؤ بعمر الانبوب الكوعي حيث شمل البحث مدى واسع من الاحمال المتغيرة حيث تم استخدام تقنية تحليل العناصر المحدودة للنمذجة والمحاكاة. وقد تم تنفيذ هذه الطريقة باستخدام ثلاث انواع من الزوايا لتلك الانابيب ( 45 درجة ، 135 درجة والانابيب المنحنية) و تم اجراء الدراسة والمناقشة للنتائج لهذه الانواع الثلاثة, ولقد تبين بان اختلاف الزوايا والشكل في الانابيب الكوعية يؤدي الى الاختلاف في اعمار هذه الانابيب اعتمادا على انواعها ولقد تبين من خلال هذه الدراسة بان افضلها عمرا هي الانابيب المنحنية .عند اجراء النمذجة تم فحص هذين النوعين من عناصر (Tet4 وTet10) مع الحجم الامثل للشبكة الخاصة بالعناصر المحددة وذلك للحصول على أقصى قدر من الاجهاد الاساسي او الاجهاد الاقصى ولقد وأظهرت نتائج المحاكاة ضرورة اجراء المزيد من الدراسات على الأنابيب الكوعية وذلك من أجل الحصول على نتائج اكثر دقة للتنبؤ بحياة تلك الانابيب.

Listing 1 - 8 of 8
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (8)


Language

English (8)


Year
From To Submit

2018 (1)

2017 (1)

2016 (1)

2012 (1)

2011 (1)

More...