research centers


Search results: Found 4

Listing 1 - 4 of 4
Sort by

Article
Hyperelastic Constitutive Modeling of Rubber and Rubber- Like Materials under Finite Strain
التمثیل بالأنموذج المفرط الاستطالة للمواد المطاطية وشبھ المطاطیة عند الانفعالات الكبیرة

Authors: Hassan M. Alwan --- Muhsin N. Hamza
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 13 Pages: 2560-2575
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper is concerned with determining material parameters forincompressible isotropic hyperelastic strain–energy functions. A systematicprocedure analysis is implemented based on the use of least squares optimizationmethod for fitting incompressible isotropic hyperelastic constitutive laws toexperimental data from the classical experiments of Treloar [3] on natural rubber.Two phenomenological constitutive models are used to fit the experimental dataof natural rubber, these are Mooney-Rivlin and Ogden models. The materialparameters using Mooney-Rivlin are obtained using the linear least squaresmethod, while for Ogden model the material coefficients are nonlinear,consequently the nonlinear least squares approach has been used. In this work thenonlinear least squares method with trusted region TD have been used usingMATLAB Ver. 7 to find these coefficients. The comparison shows that the presentmathematical formulations are correct and valid for modeling rubbery materials.Also it was found that Mooney-Rivlin model is suitable when the deformation isnot to exceed 100%, while Ogden model is more appropriate when deformationexceed 100%. In addition, as the degree of non-linearity in material behaviourincreases more material coefficients are required.

يهتم هذا البحث بايجاد معاملات المادة لدوال الانفعال- الطاقة للمواد المفرطة الاستطالةاللاانضغاطية. اعتمد التحليل على الاستخدام الامثل لطريقة المربعات الصغرى لاحكام معادلاتالتصرف المفروضة رياضيا مع تلك المقابلة لها عمليا، حيث ان البيانات العملية اعتمدت بياناتتريلير الخاصة بالمطاط الطبيعي [ 3]. تم في هذا البحث استخدام طريقتيين: طريقة موني –رفلن و طريقة اوجدن. عند استخدام طريقة موني – رفلن تم ايجاد المعاملات الخاصة بالموادالمطاطية اعتمادا على استخدام طريقة المربعات الصغرى الخطية. بينما اعتمدت طريقةالمربعات الصغرى اللاخطية عند استخدام طريقة اوجدن، حيث تم ايجاد المعملات بهذة الطريقةباعتماد منطقة وثوقية معينة. اظهرت النتائج ان الاشتقاق MATLAB باستخدام برنامج الالرياضي المتبع صحيح وان طريقة موني – رفلن مناسبة عندما تكون الاستطالات اقل اوتساوي 100 %، بينما يفضل استخدام طريقة اوجدن في حالة الاستطالات الاكبر. كذلك تكونالحاجة اكبر لمعاملات اكثر عند ازدياد درجة اللاخطية لتصرف المادة.


Article
Dynamic Analysis of Gough-Stewart Platform Manipulator
الحسابات الديناميكية للمناول نوع كوف – ستيوارت

Authors: Muhsin N. Hamza --- Hassan M. Alwan
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 16 Pages: 5246-5255
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

A novel derivation to evaluate all the controlled forces which cause by the motors and effected along the prismatic joints on the legs of the Gough-Stewart platform manipulator based on the virtual work method is proposed in this paper. In this paper the manipulator can be considered as a multibody mechanism with rigid elements. It can be assumed that the manipulator motion was known. The aim of the dynamic analysis in this paper is to evaluate all the controlled forces which necessary to implement the manipulator programming motion

تم في هذا البحث استخدام طريقة جديدة واشتقاق جديد لحساب كل القوى المسيطر عليها التي تولدها محركات الروبوت في المفاصل الطولية في ارجل الروبوت نوع ستيوارت. لقد تم اعتماد طريقة احتساب الجهد الافتراضي بعد ان تم اعتبار الروبوت الية ميكانيكية متكونة من عدة اجسام صلبة, وان حركة الروبوت معلومة ما بين نقطتين معلومتين. لقد تم اعتبار الارجل بدون اية انحناءات جانبية ناتجة من جراء تاثير القوى المختلفة المؤثرة عليها. ان الهدف الرئيسي من هذا البحث هو ايجاد طريقة علمية لاحتساب جميع القوى المسيطر عليها في محركات الروبوت والتي تعتبر ضرورية لانجاز الحركة المبرمجة للروبوت بين نقطتين معلومتين


Article
Boundary Elements Modelling For Small/Large Strain Analysis Of Elastomeric Materials

Authors: Muhsin N. Hamza --- Muhsin J. Jweeg --- Imad A. Hussain
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2010 Volume: 16 Issue: 1 Pages: 4726 -4747
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper the boundary elements method is used as numerical techniques for solving elastomeric materials (rubber or rubber-like materials) under small and large strains analysis. Under small deformations, the formulations are based on assuming that the elastomer is linear elastic isotropic incompressible solid. While for the large deformation, the formulation is based on decomposing the 1st Piola-Kirchhoff stresses into linear and nonlinear parts. Thereafter, the final derived equations are composed of both boundary integral and non-linear domain integrals. The non-linear analyses were performed using an incremental procedure with an iterative algorithm. Solving some numerical examples and comparing the results with that obtained from some available results and ANSYS 10.0 showed that the boundary elements method is a good numerical technique for solving incompressible elastomeric materials. And the formulation used for the boundary elements derivations for large strain analysis gave satisfactory results as compared with that of ANSYS ver. 10.0.

التحقيقات العددية اعتمدت على استخدام طريقة العناصر الحدودية. تم استخدام هذة الطريقة لحل مسائل المواد المطاطية عند التشوهات الصغيرة والتشوهات الكبيرة. اعتمد الاشتقاق الرياضي في التشوهات الصغيرة لهذا النوع من المواد بافتراض ان هذه المواد هي مواد ذات خواص متسقة الاتجاهات، خطية، مرنة، ولاانضغاطية. بينما اعتمد الاشتقاق الرياضي تحت التشوهات الكبيرة على اساس فصل الاجهادات الكلية او اجهادات بايلا-كرشوف الاولى الى جزء خطي وجزء لاخطي. بناءا عليه، فان المعادلات النهائية احتوت على تكاملات محيطية وتكاملات ميدانية. تم الحصول على الحلول في الجزء اللاخطي بالاعتماد على اسلوب عددي يحوي على اجراءات تزايدية للحمل مع خوارزمية تكرارية، اثبتت المقارنات عند حل بعض المسائل العددية ان طريقة العناصر الحدودية اكثر ملائمة من الطرق الاخرى لحل المسائل الخاصة بالمواد اللاانضغاطية. كذلك اثبت ان الاشتاق الخاص بالتشوهات الكبيرة للعناصر الحدودية صحيح واعطى نتائج مرضية عند مقارنته مع طرائق العناصر المحددة مثل الـ ANSYS.


Article
Design of a Nonlinear Robust Controller for Vibration Control of a Vehicle Suspension System

Authors: YasirKhudhair Abbas --- Muhsin N.Hamza --- Shibly Ahmed Al-Samarraie
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2011 Volume: 29 Issue: 11 Pages: 2259-2273
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

The suspension system is the main tool to achieve ride comfort and drive safety for a vehicle. Passive suspension systems have been designed to obtain a good compromise between these objectives, but intrinsic limitations prevent them from obtaining the best performances for both goals. In present work, a robust controller for the active suspension system has been designed to get the best performance of thesuspension system. The nonlinear robust controller is designed based on adding an integrator to a two-degree-of-freedom quarter-car model. The control action will decouple the upper sprung mass subsystem from the lower (unsprung mass) subsystem after a certain small period of time. As a result, by adjusting the control law parameters, the dynamical response for the sprung mass subsystem is freely specified (the damping ratio and the natural frequency for the sprung system afterdecoupling). The simulation results, which are carried out by using Matlab/Simulink, proved the effectiveness of the proposed control law. The results confirmed that the sprung mass system is decoupled from the lower unsprung system and unaffected by the change in sprung mass and the road excitation disturbance. Additionally, the time history of thesprung mass response is according to a mass spring system response with the desired damping ratio and the natural frequency.

Listing 1 - 4 of 4
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (4)


Language

English (4)


Year
From To Submit

2011 (1)

2010 (3)