Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Robust control design of a smart building structure

Marinova D. G., Stavroulakis G. E.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2007

|

Vol. 45 nr 1

73-90

EN

This paper presents an application of a design method of robust H... optimal controI to a structural controI system. A dynamic model for a building structure under earthquake and wind excitations is considered. Structured uncertainties are introduced to reflect errors between the model and the reality. To obtain the best possible performance in the face of uncertainties, rob ust H... optimal controI for the active controI structure is used. Relevant numerical techniques, which have been implemented wit h the help of MATLAB routines, are applied to solve the formulated structural contral problem. By proper selection of the weight factor, the seismic response of the building structure can be reduced considerably. Numerical results show high robust performance of the proposed method.

PL

Praca przedstawia aplikację metody projektowania optymalnego sterowania odpornego H... dla celów konstrukcyjnych. Rozważono dynamiczny model konstrukcji budowlanej poddanej obciążeniu trzęsieniem ziemi oraz wiatrem. Wprowadzono niepewność strukturalną do modelu, aby odzwierciedlić błędy wynikające z różnic między modelem i budynkiem rzeczywistym. Do uzyskania najlepszego działania układu sterowania w obecności założonego poziomu niepewności parametrów użyto w analizowanej aktywnej konstrukcji tzw. sterowania odpornego H... . W rozwiązywaniu problemu sterowania zastosowano symulacje numeryczne wspomagane gotowymi procedurami zaczerpniętymi ze środowiska MATLAB. Poprzez odpowiedni dobór współczynnika wagi uzyskano znaczący efekt redukcji wrażliwości sejsmicznej budynku. Wyniki badań pokazały wysoką odporność zaproponowanego układu sterowania.

2

Neural network assisted crack and flaw identification in transient dynamics

Stavroulakis G. E., Engelhardt M., Likas A., Gallego R., Antes H.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2004

|

Vol. 42 nr 3

629-649

EN

Crack and flaw identification problems in two-dimensional elastomechanics are numerically studied in this paper. The mechanical modelling is based on boundary element techiques, with special care of hypersingular issues for the cracks. The possibility of partially or totally closed cracks (unilateral contact effects) is taken into account by linear complementarity techniques. Backpropagation neural networks are used for the solution of the inverse problems. For dynamical problems, a suitable preprocessing of the input data enhances the effectiveness of the procedure. For the two-dimensional examples presented here, the proposed method has similar performance for classical crack and flaw identification problems. The identification of unilateral cracks is a considerably more difficult task, which nevertheless, can also be solved by the same method, provided that a suitable dynamical test loading is applied.

PL

W pracy zajęto się problemem identyfikacji pęknięć i innych uszkodzeń strukturalnych w dwuwymiarowym stanie odkszałceń sprężystych za pomocą metod numerycznych. Modelowanie mechaniczne oparto na metodzie elementów brzegowych ze szczególnym uwzględnieniem kwestii osobliwości pęknięć. Możliwość powstawania częściowo lub całkowicie zamkniętych pęknięć wprowadzono poprzez wykorzystanie liniowej metody komplementarności. Dla rozwiązania zagadnień odwrotnych użyto sieci neuronowych ze wsteczną propagacją. W zgadnieniach dynamicznych efektywność zaproponowanej procedury zwiększono poprzez odpowiednią wstępną obróbkę danych wejściowych. Na przykładzie dwuwymiarowych modeli opisywanych w pracy stwierdzono podobną skuteczność metody, jak w przypadku klasycznego zagadnienia identyfikacji wad strukturalnych. Wykazano, że identyfikacja jednostronnych pęknięć, która jest znacznie trudniejszym zadaniem, jest możliwa za pomocą zaprezentowanej metody, jeśli do analizy modelu przyjąć odpowiednio dobrane obciążenia testowe.

3

The use of auxetic materials in smart structures

Hadjigeorgiou E. P., Stavroulakis G. E.

Computational Methods in Science and Technology

|

2004

|

Vol. 10, nr 2

147-160

EN

This paper presents a study of the implications of using auxetic materials in the design of smart structures. By using auxetic materials as core and piezoelectric actuators as face layers to provide control forces, the problem of the shape control of sandwich beams is analyzed under loading conditions. The mechanical model is based on the shear deformable theory for beams and the linear theory of piezoelectricity. The numerical solution of the model is based on superconvergent (locking-free) finite elements for the beam theory, using Hamilton's principle. The optimal voltages of the piezo-actuators for shape control of a cantilever beams with classical and auxetic material are determined by using a genetic optimization procedure. Related numerical solutions of static problems demonstrate the role of auxetic material in the deformation, shape control and stress distribution of the beam and related two-dimensional composite elastic structures.

4

Unilateral Contact Applications Using Fem Software

Stavroulaki M. E., Stavroulakis G. E.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2002

|

Vol. 12, no 1

115-125

EN

Nonsmooth analysis, inequality constrained optimization and variational inequalities are involved in the modelling of unilateral contact problems. The corresponding theoretical and algorithmic tools, which are part of the area known as nonsmooth mechanics, are by no means classical. In general purpose software some of these tools (perhaps in a simplified way) are currently available. Two engineering applications, a rubber-coated roller contact problem and a masonry wall, solved with MARC, are briefly presented, together with elements of the underlying theory.