Stochastic variability of effective properties via the generalized variability response function

2012 ◽  
Vol 110-111 ◽  
pp. 107-115 ◽  
Author(s):  
Kirubel Teferra ◽  
Sanjay R. Arwade ◽  
George Deodatis
Keyword(s):  
Response Function ◽  
Effective Properties ◽  
Variability Response Function

Advanced stochastic finite element simulations and reliability analysis

2014 ◽  
Author(s):  
Δημήτριος Γιοβάνης
Keyword(s):  
Finite Element ◽  
Monte Carlo ◽  
Reliability Analysis ◽  
Response Function ◽  
Finite Element Simulations ◽  
Stochastic Finite Element ◽  
Variability Response Function

Στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής, για την αντιμετώπιση του υπολογιστικού κόστους που έχει η μέθοδος προσομοίωσης Monte Carlo, αναπτύχθηκαν αρχικά δύο μεθοδολογίες για τον υπολογισμό της πιθανότητας αστοχίας ενός στοχαστικού συστήματος. Στην πρώτη μεθοδολογία τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα χρησιμοποιούνται στο πλαίσιο της μεθόδου των υποσυνόλων ενώ στη δεύτερη μέθοδο τα νευρωνικά δίκτυα χρησιμοποιούνται στο πλαίσιο της μεθόδου Monte Carlo. Οι δύο αυτές μέθοδοι είχαν ως αποτέλεσμα τη μείωση του υπολογιστικού κόστους τόσο της μεθόδου των υποσυνόλων όσο και της Monte Carlo. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε μία προσαρμοστική διατύπωση της μεθόδου των φασματικών πεπερασμένων με μεθόδους Galerkin χρησιμοποιώντας τη μέθοδο διακύμανσης της απόκρισης (Variability response function) για τη χωρική κατανομή των όρων της Karhunen-Loeve στοιχείων η οποία βελτιώνει την υπολογιστική απόδοση της μεθόδου. Η μέθοδος αυτή οδηγεί σε μείωση της πυκνότητας των διευρυμένων μητρώων η οποία με τη χρήση επαναληπτικών μεθόδων επίλυσης οδηγεί σε μείωση του υπολογιστικού κόστους. Τέλος, πραγματοποιήθηκε μία παραμετρική διερεύνηση της συμπεριφοράς της μεθόδου των Φασματικών πεπερασμένων στοιχείων για διάφορες τιμές παραμέτρων του στοχαστικού πεδίου οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα πλαίσια της εκτίμησης της υπολογιστικής συμπεριφοράς της μεθόδου σε σχέση με τη μέθοδο Monte Carlo.

Mathematical Model of the Effective Properties of a Fiber Reinforced Composite with a Linearly Graded Transition Zone

2010 ◽  
Vol 38 (4) ◽  
pp. 286-307
Author(s):  
Carey F. Childers
Keyword(s):  
Mathematical Model ◽  
Transition Zone ◽  
Effective Properties ◽  
Local Stress ◽  
Stress And Strain ◽  
Fiber Reinforced ◽  
Strain Fields ◽  
Shear Moduli ◽  
Fiber Reinforced Composite ◽  
Reinforced Composite

Abstract Tires are fabricated using single ply fiber reinforced composite materials, which consist of a set of aligned stiff fibers of steel material embedded in a softer matrix of rubber material. The main goal is to develop a mathematical model to determine the local stress and strain fields for this isotropic fiber and matrix separated by a linearly graded transition zone. This model will then yield expressions for the internal stress and strain fields surrounding a single fiber. The fields will be obtained when radial, axial, and shear loads are applied. The composite is then homogenized to determine its effective mechanical properties—elastic moduli, Poisson ratios, and shear moduli. The model allows for analysis of how composites interact in order to design composites which gain full advantage of their properties.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document