research centers


Search results: Found 5

Listing 1 - 5 of 5
Sort by

Article
Damage Detection and Assessment of Stiffness and Mass Matrices in Curved Simply Supported Beam Using Genetic Algorithm

Authors: Aveen A. Abdulkareem --- Nabil Hassan Hadi
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2012 Volume: 18 Issue: 1 Pages: 1-19
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, a genetic algorithm (GA) is used to detect damage in curved beam model, stiffness as well as mass matrices of the curved beam elements is formulated using Hamilton's principle. Each node of the curved beam element possesses seven degrees of freedom including the warping degree of freedom. The curved beam element had been derived based on the Kang and Yoo’s thin-walled curved beam theory. The identification of damage is formulated as an optimization problem, binary and continuous genetic algorithms(BGA, CGA) are used to detect and locate the damage using two objective functions (change in natural frequencies, Modal Assurance Criterion MAC).The results show the objective function based on change in natural frequency is the best objective and no error was recorded in prediction of location and small error in detecting damage value. Also the result show that the genetic algorithm method are efficient indicating and quantifying single and multiple damage with high precision, and the prediction error for the CGA are less than corresponding value for the BGA.

في هذا البحث تم استخدام الخوارزميه الجينيه لتقييم الضررفي العتبه المقوسه، تم صياغة مصفوفتي الجساءة والكتلة لعنصر العتبة المقوسة تم باستعمال مبدأ هاملتون. كل عقدة في العتبه المقوسه تحوي على سبع درجات من الحرية مع الاخذ بنظر الاعتبار الاعوجاج .(Warping) تم أشتقاق عنصر العتبة المقوسة بالإعتماد على نظرية كانك وياو للعتبة المقوسة ذات الجدران الرقيقة. استخدمت الاعداد الحقيقيه ونظام التشغيل الثنائي للخوارزميه الجينيه لتحديد آميه الضرر وموقعه باستخدام دالتين من دوال الهدف(Change in natural frequencies) (objective function)و (Modal Assurance Criterion MAC). النتائج اظهرت بأن الفرق في الترددات هي افضل داله موضوعيه و ليس هناك خطأ مسجل في التنبؤ بموقع الضرر وخطأ صغير في تحديد آميه الضرر.وكذلك اثبتت الخوارزميه الجينيه آفائتها في ايجاد آميه وموقع الضرر المفرد والمتعدد بدقه عاليه وان نسبه الخط ا باستخدام الاعداد الحقيقيه اقل نسبيا عند استخدام نظام التشغيل الثنائي.


Article
Damage Detection And Location For In And Out-Of- Plane Curved Beams Using Fuzzy Logic Based On Frequency Difference

Authors: Hayder S. Ashoor --- Nabil H. Hadi
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2011 Volume: 17 Issue: 4 Pages: 948-966
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, structures damage identification method based on changes in the dynamic characteristics (frequencies) of the structure are examined, stiffness as well as mass matrices of the curved (in and out-of-plane vibration) beam elements is formulated using Hamilton's principle. Each node of both of them possesses seven degrees of freedom including the warping degree of freedom. The curved beam element had been derived based on the Kang and Yoo’s thin-walled curved beam theory in 1994. A computer program was developing to carry out free vibration analyses of the curved beam as well as straight beam. Comparing with the frequencies for other researchers using the general purpose program MATLAB. Fuzzy logic system (FLS) applied in two stages to calculate the damage extent and location in simply in and out-of- plane curved beam, the damage deduce by reduction in stiffness for three levels (20%, 40%, 60%). At the first stage the output faults of the fuzzy system represented by four levels of damage in curved beam (undamaged, slight, moderate, and severe), and at second stage indicate damage location at element with two defuzzification me-thods (centroid and middle of maximum).The results show that the frequency difference method is efficient to indicate and quantify damage with accuracy about (99.5%) for slight and moderate damage about (100%) for severe damage. Consequently fuzzy logic performs well for detecting, locating and quantifying damage in curved beam.

في هذا البحث يتم التعرف على الضرر في الهياكل من خلال فحص التغيير في الصفات الديناميكية (الترددات) للهيكل,تم صياغة مصفوفتي الجساءة والكتلة لعنصر العتبة المقوسة (بالاتجاه الموازي والعمود على المستوي) باستعمال مبدأ هاملتون. كل عقدة تحوي على سبع درجات من الحرية مع الاخذ بنظر الاعتبار الاعوجاج (warping).أشتق عنصر العتبة المقوسة بالإعتماد على نظرية كانك وياو (1994) للعتبة المقوسة ذات الجدران الرقيقة, وطور برنامج ماتلاب (MATLAB) ليستعمل للعتبة المقوسة كذلك المستقيمة مع مقارنة الترددات المستخرجة مع باحثين اخرين. طبق نظام المنطق الضبابي(Fuzzy logic system ) على مرحلتين لحساب كمية الضرر وموقعه,يتم الاستدلال على الضرر من خلال عمل تخفيض في جساءة الهيكل وبثلاث مستويات (20%,40%,60%). في المرحلة الاولى نوع الضرر المستخرج من نظام المنطق الضبابي عبارة عن اربع مستويات من الضرر(غير متضرر,خفيف,متوسط و عالي), اما في المرحلة الثانية فالقيم المستخرجة من النظام تحدد موقع الضرر في اي عنصر من العتبة وباستعمال طريقتان ( centroid and middle of maximum).النتائج المستخرجة اوضحت كفاءة طريقة الفرق في التردد في تحديد كمية وموقع الضرر وبدقة بحدود (99.5%) بالنسبة للضرر الخفيف والمتوسط وبحدود (100%) بالنسبة للضرر العالي. وبالنتيجة فأن نظام المنطق الضبابي أنجز وبشكل جيد في تحديد كمية وموقع الضرر في العتبة المقوسة.


Article
Static Analysis of Thin - Walled Curved Beam Element Including Watping Effects

Authors: Ann Nafi Aussi --- Abdul Muttalib A. Almusawi --- Adnan Falih Ali
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2006 Volume: 12 Issue: 2 Pages: 317-336
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

A new mathematical model for three-dimensional thin-wall curved beam element of closed section with seven degree of freedom per node is derived using the finite element procedure. The seventh degree of freedom is to account for warping restraint effects in thin-walled closed section. These effects may become significant and should be fully considered in such sections for which warping deformations are relatively large. This model considers the coupled action due to the curved geometry of the element using its exact static behavior in the derivation of the displacement field. Also, the model considers the non- uniform torsional behavior of closed thin–walled sections in cases where additional axial direct stresses and complementary shear stresses are formed. The developed warping function of this model considers the interaction between the normal warping stresses and the accompanying warping shear stresses as well as coupled action between the torsion and bending.In addition to the ordinary axial and flexural deformations, the strain energy , which is used to obtain the stiffness matrix of the developed curved beam element fully, considers the additional axial , primary and secondary shear deformations due to warping restraint . The validity of this element is investigated by comparing the developed program analysis results with some available analytical solutions.

تم اشتقاق نموذج رياضي جديد لعنصر ذو مقطع نحيف الجدران من النوع المغلق ثلاثي الابعاد ذو عقدتين وسبعة درجات حرية لكل عقدة باستخدام طريقة العناصر المحددة . تم استحداث درجة الحرية السابعة لادخال تاثير التشوه الالتوائي للمقاطع المغلقة نحيفة الجدران. هذا التاثير يكون واضحا ويجب ان يؤخذ بنظر الاعتبار في مثل هذه المقاطع التي تشوه الالتواء فيها كبير. استنادا الى التصرف الاستاتيكي للعنصر عند اشتقاق مجال الازاحة ، ياخذ النموذج المقترح بنظر الاعتبار التاثير المزدوج الناتج عن شكل العنصر المنحني . اضافة الى ذلك ياخذ هذا النموذج بنظر الاعتبار التصرف الالتةائي غير المنتظم للمقاطع المغلقة عند تقييد ذلك التاثير مسببا اجهادات محورية وقصية اضافية . ذلك التشوه الالتوائي المشتقة لذلك العنصر تاخذ بنظر الاعتبار الترابط بين الاجهادات المحورية الناتجة عن ذلك التشوه واجهادات القص المصاحبة لها اضافة الى التاثير المزدزج بين عزم اللي وعزم الانحناء. ان طافة الانفعال المستخدمة في اشتقاق مصفوفة الجساءة للعنصر تتضمن ، اضافة الى تاثير التشوه المحوري والانحناءالاعتيادي ، تاثير التشوه والقص الأولي والثانوي الناتج عن التشوه ، ثم تطوير برنامج حاسوبي ، ولغرض التحقق من ملائمة دقة التصرف الساكن لهذا العنصر تم تقديم عدد من المسائل ومقارنة نتائج البرنامج المعد مع الحلول التحليلية المتوفرة.


Article
Nonlinear Behavior of Steel-Concrete Composite Beams Curved in Plane with CFRP Strips Bonding
التصرف اللاخطي للعتبات المركبة المنحنية أفقيا و المتكونة من عتبة حديد و بلاطة كونكريتية مقواة بأشرطة الياف الكربون فايبر.

Author: Ahmed F. Kadhum
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 12 Pages: 2308-2324
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper deals with the behavior of structural steel-concrete composite beamscurved in plane. The analytical investigation included the use of three dimensionalnonlinear finite elements to model the performance of the composite beamsstrengthened with CFRP strips by using (ANSYS 11.0) computer program. Thenumerical results showed very good agreement with the experimental results reachto 100% before the strengthening, while the increase in strength after the curvedstrengthened with CFRP strips 32% for the curve beam with L/R equal to 0.05 and48% for the curve beam with L/R equal to 0.10 and 53% for the curve beam withL/R equal to 0.25.

هذا البحث يتعامل مع تصرف العتبات المركبة المنحنية في المستوي الأفقي . البحثالتحليلي يتضمن استخدام العناصر المحددة اللاخطية لتمثيل كفاءة العتبات المركبة المقواة باشرطةالنتائج التحليلية اظهرت تطابق جيد جدا مع .(ANSYS الكربون فايبر بواسطة برنامج ( 11.0النتائج العملية تصل الى نسبة 100 % قيل التقوية في حين كان مقدار الزيادة في المقاومة عندمساوية L/R تقوية العتبات المركبة المنحنية بالياف الكربون فايبر 32 % للعتبة المنحنية بنسبةمساوية الى 0.1 و مقدار الزيادة 53 % في العتبة L/R الى 0.05 و 48 % للعتبة المنحنية بنسبة. مساوية الى 0.25 L/R المنحنية بنسبة


Article
Experimental and Analytical Study of Bending Stresses and Deflections in Curved Beam Made of Laminated Composite Material
دراسة تحليلية وعملية لأجهادات الانحناء والتمدد في عمود مقوس مصنوع من مادة مركبة ذات طبقات

Author: Assma Hassan Ismail أسماء حسن أسماعيل
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2014 Volume: 10 Issue: 4 Pages: 21-32
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Theoretical and experimental methodologies were assessed to test curved beam made of layered composite material. The maximum stress and maximum deflection were computed for each layer and the effect of radius of curvature and curve shape on them. Because of the increase of the use of composite materials in aircraft structures and the renewed interest in these types of problems, the presented theoretical assessment was made using three different approaches: curved beam theory and an approximate 2D strength of material equations and finite element method (FEM) analysis by ANSYS 14.5 program for twelve cases of multi-layered cylindrical shell panel differs in fiber orientations and number of layers. One case of E-glass composite material was experimentally made and tested to verify the relation between applied load and maximum deflection and four models were made of poly carbonyl to determine stresses under bending loads in polar scope, all results were compared with each other, the percentage accuracy was very good. The curved beam theory and strength of material equation formulas results were reasonable for the bottom surface, while it seems not enough for the top surfaces. Also, results explained positions and cases more affected by delaminating and the most preferred part of ellipse shape beam in resisting loads.

أعتمدت طرق نظرية وعملية لفحص عمود مقوس مصنوع من مادة مركبة من عدة طبقات حيث تم حساب الاجهاد والميل الاقصى لكل طبقة مع بيان تأثير نصف قطر التقوس وشكل التقوس عليها. نظرا لزيادة الاستخدام للمواد المركبة خاصة في الطائرات ولكونه موضوع متجدد الاهمية فأن البحث المقدم استخدم ثلاث طرق نظرية مختلفة وهي نظرية العمود المقوس, معادلات مقاومة المواد ثنائية الابعاد و طريقة العنصر المحدد لاثني عشر حالة مختلفة في زوايا الالياف وعدد الطبقات.كما تم تصنيع نموذج لحالة واحدة من الياف الزجاج والايبوكسي وفحصه لبيان علاقة الحمل بالتمدد الاقصى واربعة نماذج من مادة البوليكاربونيل لاستخدامها في جهاز المرونة الضوئية لبيان توزيع الاجهادات تحت تأثير احمال الانحناء, كل النتائج قورنت مع بعضها البعض واعطت نسبة تطابق جيدة جدا .النتائج الخاصة بطريقة نظرية العمود المقوس وطريقة مقاومة المواد كانت معقولة للطبقة السفلى بشكل واضح ولكنها لم تكن كافية الدقة للطبقة العليا للعينات كما اظهرت نتائج البرنامج الصورية المواقع والحالات الاكثر عرضة لحالة انفصال الطبقات والشكل المقوس الافضل من بين المواقع المختلفة من العمود البيضوي الشكل.

Listing 1 - 5 of 5
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (5)


Language

English (4)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2014 (1)

2012 (1)

2011 (1)

2010 (1)

2006 (1)