期刊文献+
共找到18篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
基于IFEM的典型加筋板结构应变重构方法研究
1
作者 许梦桐 蒋镇涛 +3 位作者 汪雪良 朱全华 陈国材 甘进 《船舶力学》 北大核心 2025年第5期807-819,共13页
加筋板是船体结构的基本组成单元,此类结构在服役过程中的安全可靠性需重点关注。通过实时监测技术准确获取加筋板结构的应力、应变等物理参量,可为船体结构的安全性评估与预报提供数据支撑。本文通过基于最小二乘变分原理的逆向有限元... 加筋板是船体结构的基本组成单元,此类结构在服役过程中的安全可靠性需重点关注。通过实时监测技术准确获取加筋板结构的应力、应变等物理参量,可为船体结构的安全性评估与预报提供数据支撑。本文通过基于最小二乘变分原理的逆向有限元方法(IFEM)对船体加筋板结构进行应变场重构,首先开展轴压加筋板数值仿真研究工作,将仿真结果输入到逆向有限元算法中进行结构应变场重构,其次通过设计不同的测点布置方案,分析重构结果与仿真结果之间的误差,并结合Xgboost算法为离散测点的数量和位置选择提供依据。结果表明:IFEM可适用于船体加筋板结构的应变重构工作,而通过适当的测点位置优化,可在保持高精度逆有限元重构结果的同时,大量减少逆有限元模型中的测点数量。本文研究结果可为船体结构健康监测及安全性评估提供技术支撑。 展开更多
关键词 结构健康监测 加筋板 逆向有限元法 应变重构 数值计算
在线阅读 下载PDF
基于iFEM和虚实结合的加筋板应变场构建研究
2
作者 陈国材 汪雪良 +3 位作者 杨华伟 蒋镇涛 张涛 张正 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期409-421,共13页
iFEM(inverse finite element method)是目前进行结构应变场构建最有前景的方法之一,其目的是在结构离散应变采集过程中,以最少的实际测点获取满足精度要求的结构应变场。在一些局部区域应变数据不易采集时,可尝试采用虚实结合的方式进... iFEM(inverse finite element method)是目前进行结构应变场构建最有前景的方法之一,其目的是在结构离散应变采集过程中,以最少的实际测点获取满足精度要求的结构应变场。在一些局部区域应变数据不易采集时,可尝试采用虚实结合的方式进行离散应变数据的采集。本文以船舶典型结构加筋板为例,根据实测数据,结合仿真模型,依据Xgboost的测点回归方法,基于iFEM技术依次计算实测、仿真和虚实结合三种方法的应变场重构精度,分析误差原因。通过预测,当47个物理测点时平均误差最低,为1.92%,以虚实结合路径输入15个点和21个点时结果与验证点的误差均小于3%,验证了虚实结合快速补充缺失数据的应变场重构的方法操作性强、准确度高。 展开更多
关键词 ifem 加筋板 虚实结合方法 应变场 Xgboost回归方法
在线阅读 下载PDF
Geometrically Nonlinear Deformation Reconstruction Based on iQS4 Elements Using a Linearized Iterative iFEM Algorithm 被引量:1
3
作者 Mengying Li Dawei Jia +2 位作者 He Huang Ziyan Wu Adnan Kefal 《Acta Mechanica Solida Sinica》 SCIE EI CSCD 2023年第1期166-180,共15页
Structural shape monitoring plays a vital role in the structural health monitoring systems.The inverse finite element method(iFEM)has been demonstrated to be a practical method of deformation reconstruction owing to i... Structural shape monitoring plays a vital role in the structural health monitoring systems.The inverse finite element method(iFEM)has been demonstrated to be a practical method of deformation reconstruction owing to its unique advantages.Current iFEM formulations have been applied to small deformation of structures based on the small-displacement assumption of linear theory.However,this assumption may be inapplicable to some structures with large displacements in practical applications.Therefore,geometric nonlinearity needs to be considered.In this study,to expand the practical utility of iFEM for large displacement monitoring,we propose a nonlinear iFEM algorithm based on a four-node inverse quadrilateral shell element iQS4.Taking the advantage of an iterative iFEM algorithm,a nonlinear response is linearized to compute the geometrically nonlinear deformation reconstruction,like the basic concept of nonlinear FE analysis.Several examples are solved to verify the proposed approach.It is demonstrated that large displacements can be accurately estimated even if the in-situ sensor data includes different levels of randomly generated noise.It is proven that the nonlinear iFEM algorithm provides a more accurate displacement response as compared to the linear iFEM methodology for structures undergoing large displacement.Hence,the proposed approach can be utilized as a viable tool to effectively characterize geometrically nonlinear deformations of structures in real-time applications. 展开更多
关键词 Deformation reconstruction iQS4 element Iterative algorithm Nonlinear ifem Geometric nonlinearity
原文传递
基于逆有限元法的结构位移与应变场反演方法 被引量:1
4
作者 岳应萍 吴国庆 +3 位作者 蒋镇涛 曾捷 朱清峰 陈国材 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第7期114-117,共4页
舰船梯形结构作为封盖船体或将其分隔成层的平面板状结构,对于保证船体强度及不沉性具有重要作用。梯形结构受力不均匀会产生巨大拉扯力,易造成梯形结构变形与疲劳应力集中。基于此,本文提出研究一种基于逆有限元法(iFEM)和光纤应变感... 舰船梯形结构作为封盖船体或将其分隔成层的平面板状结构,对于保证船体强度及不沉性具有重要作用。梯形结构受力不均匀会产生巨大拉扯力,易造成梯形结构变形与疲劳应力集中。基于此,本文提出研究一种基于逆有限元法(iFEM)和光纤应变感知的舰船梯形结构位移与应变场反演方法,并给出了相应光纤Bragg光栅(FBG)传感器布局形式。利用Ansys有限元分析方法,开展了基于仿真结果的相关反演方法验证。在此基础上,构建了基于光纤传感器的梯形结构位移、应变分布监测与反演实验系统。研究表明,双端固支梯形结构的位移重构均方根误差(RMSE)为0.076,应变场重构平均相对误差为6.59%。本文所提方法突破了iFEM因形函数阶次低而无法直接求解结构应变场的难题,能够为舰船梯形结构健康监测与舰载武器基座位姿精度提升提供技术支撑。 展开更多
关键词 逆有限元法 梯形结构 光纤BRAGG光栅传感器 位移 应变场反演
在线阅读 下载PDF
基于逆有限元方法和位移振型函数的薄板动载荷识别方法
5
作者 李可路 肖龙飞 +2 位作者 刘明月 寇雨丰 魏汉迪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期284-290,共7页
动载荷识别对于结构设计和健康监测具有重要意义。利用在工程实践中容易获得的应变响应,提出了一种基于逆有限元方法和位移振型函数的薄板动载荷识别方法,能够同时识别动载荷空间分布和时间历程。首先,逆有限元方法可以利用离散应变数... 动载荷识别对于结构设计和健康监测具有重要意义。利用在工程实践中容易获得的应变响应,提出了一种基于逆有限元方法和位移振型函数的薄板动载荷识别方法,能够同时识别动载荷空间分布和时间历程。首先,逆有限元方法可以利用离散应变数据重建离散位移场。然后,采用位移振型函数拟合得到连续位移场,将拟合良好的振型函数代入薄板微分控制方程中确定识别载荷。最后,通过薄板集中载荷和全局分布载荷识别的两个数值算例,验证该方法的可行性和准确性。结果表明,提出方法对于薄板动载荷的识别是有效且准确的。 展开更多
关键词 动载荷识别 应变响应 薄板 逆有限元方法 位移振型
在线阅读 下载PDF
基于逆有限元法的船体加筋板结构位移场重构
6
作者 孙良晖 张慧虹 +1 位作者 李至华 张猛 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2024年第7期50-57,共8页
在船舶遭遇事故时,加筋板是最先受到载荷的结构,为了解该结构在动载荷作用下的位移场,以船体加筋板结构为对象,通过逆有限元法(iFEM)对结构在时域动态载荷作用下的位移场进行重构。先对其进行模态分析,确定其固有频率后对结构施加频率超... 在船舶遭遇事故时,加筋板是最先受到载荷的结构,为了解该结构在动载荷作用下的位移场,以船体加筋板结构为对象,通过逆有限元法(iFEM)对结构在时域动态载荷作用下的位移场进行重构。先对其进行模态分析,确定其固有频率后对结构施加频率超过1阶固有频率的动态载荷,然后进行有限元动态响应模拟,将得到的节点位移结果作为参考解,并将应变数据作为逆有限元输入应变数据进行位移场重构。提出一种较精确的测点布置方案,与其他数量相近但布置方式不同的测点布置方案相比,该测点布置方案的位移场重构误差降低了一半以上,总体保持在5%以内。 展开更多
关键词 逆有限元法 船体加筋板 位移场重构 iQS4逆单元 模态分析
原文传递
基于逆有限元的机翼蒙皮变形监测方法仿真研究 被引量:9
7
作者 付书山 孙广开 +1 位作者 何彦霖 初大平 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第6期107-114,共8页
针对机翼蒙皮变形动态监测需求,研究基于逆有限元法和应变信息的蒙皮变形重构方法。首先采用三节点三角形单元进行结构离散,并结合Kirchhoff板壳弯曲理论进行力学建模;然后通过理论推导得出应变与位移的关系,完成变形重构算法的构造,并... 针对机翼蒙皮变形动态监测需求,研究基于逆有限元法和应变信息的蒙皮变形重构方法。首先采用三节点三角形单元进行结构离散,并结合Kirchhoff板壳弯曲理论进行力学建模;然后通过理论推导得出应变与位移的关系,完成变形重构算法的构造,并开发出了实时显示机翼蒙皮结构变形的可视化软件平台;最后以翼形蒙皮结构和方形蒙皮结构为研究对象,通过仿真计算分析验证了重构算法的正确性和通用性。研究结果表明,在应变测点密度为2个/m^(2)条件下,结构变形重构均方根误差为1.2%,重构时间<20ms。基于逆有限元法的变形重构方法可用于机翼蒙皮变形重构,在飞行器结构变形监测领域具有应用前景。 展开更多
关键词 蒙皮变形监测 逆有限元法(ifem) Kirchhoff理论 结构健康监测 有限元仿真
在线阅读 下载PDF
驾驶室外声场分析的边界元法与无限元法 被引量:5
8
作者 李丽君 刚宪约 +1 位作者 彭学娟 邹岳 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期351-354,共4页
车外噪声是产生环境噪声的重要因素,驾驶室外声场的数值分析能够为控制噪声提供理论参考。介绍外声场分析的边界元法和无限元法两种数值方法的基本理论,研究声固耦合问题分析的流程,包括无限元法与有限元法耦合、有限元法与边界元法耦... 车外噪声是产生环境噪声的重要因素,驾驶室外声场的数值分析能够为控制噪声提供理论参考。介绍外声场分析的边界元法和无限元法两种数值方法的基本理论,研究声固耦合问题分析的流程,包括无限元法与有限元法耦合、有限元法与边界元法耦合。以拖拉机驾驶室模型为例,对驾驶室外声场进行数值分析,分析结果表明两种方法计算的声场结果基本一致,都能有效地分析驾驶室外声场,指导驾驶室结构设计。 展开更多
关键词 声场 无限元法 边界元法 声固耦合
在线阅读 下载PDF
打桩振动环境效应的有限元无限元耦合分析 被引量:10
9
作者 尹雄 杨宝玉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 1999年第3期51-55,共5页
把打桩引起的近场波动的数值模拟问题归结为层状半无限弹性体系的动力响应问题,采用有限元与无限元的耦合模型对该问题进行数值模拟,最后对整体模型时空离散,用C语言编制计算机程序,利用该程序对上海某高层办公楼进行实例计算,并... 把打桩引起的近场波动的数值模拟问题归结为层状半无限弹性体系的动力响应问题,采用有限元与无限元的耦合模型对该问题进行数值模拟,最后对整体模型时空离散,用C语言编制计算机程序,利用该程序对上海某高层办公楼进行实例计算,并与实测结果进行比较分析,表明该方法是可行的,可为打桩施工的安全作业提供依据。 展开更多
关键词 有限元 无限元 打桩振动 环境效应 耦合分析
在线阅读 下载PDF
参数不确定性内声场分析的封闭区间有限元方法 被引量:1
10
作者 向育佳 史治宇 冯雪磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第18期25-32,共8页
针对含有不确定但有界参数的内声场预测问题,主要的区间建模方法为逐单元的区间有限元法(EBE-IFEM)和区间摄动有限元法(IPFEM)。但由于IPFEM在级数展开时存在非保守近似的缺陷,EBE-IFEM在利用拉格朗日乘子法来约束扩增的节点自由度时增... 针对含有不确定但有界参数的内声场预测问题,主要的区间建模方法为逐单元的区间有限元法(EBE-IFEM)和区间摄动有限元法(IPFEM)。但由于IPFEM在级数展开时存在非保守近似的缺陷,EBE-IFEM在利用拉格朗日乘子法来约束扩增的节点自由度时增加了内存消耗并降低了迭代计算效率,现有方法很难兼备保守的结果和高的计算效率。为此,提出了一种新的封闭区间有限元方法(Enclosing-IFEM),结合“混合节点-单元”(MNE)的组装策略来缩减自由度,该方法能够在满足结果保守性的前提下,提高求解效率。而且,Enclosing-IFEM的区间动力学方程可以直接转化为“并矢积”形式,解决了基于Sherrman-Morrison-Woodbury(S-M-W)级数的区间摄动有限元法(SMW-IPFEM)的动力学拓展问题。最后,将蒙特卡罗方法以及它的区间有限元方法作为参考解,通过两个数值算例验证了Enclosing-IFEM的计算精度和效率。 展开更多
关键词 封闭区间有限元方法(Enclosing-ifem) S-M-W级数 不确定性声场分析 不确定但有界参数
在线阅读 下载PDF
开口薄壁结构声固耦合问题的计算方法 被引量:1
11
作者 李丽君 刚宪约 +1 位作者 李红艳 柴山 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第2期12-15,共4页
对于开口薄壁结构的声辐射问题,很难用解析法直接计算,可采用多种数值方法进行仿真分析。文中研究了有限元法、边界元法与无限元法几种数值方法及其耦合的理论基础,研究了求解不封闭声腔声辐射问题的几种数值方法。在考虑声固耦合的前提... 对于开口薄壁结构的声辐射问题,很难用解析法直接计算,可采用多种数值方法进行仿真分析。文中研究了有限元法、边界元法与无限元法几种数值方法及其耦合的理论基础,研究了求解不封闭声腔声辐射问题的几种数值方法。在考虑声固耦合的前提下,分析了间接边界元法、直接边界元内外声场耦合法、有限元与边界元耦合法、有限元与无限元耦合法4种方法求解开口结构声场问题的系统方程及求解过程,以具体开口薄壁结构为实例采用4种方法进行了模拟计算,并对结果进行了分析比较,得出相关结论。 展开更多
关键词 声场 边界元法 有限元法 无限元法 耦合
原文传递
Numerical study of opposed zero-net-mass-flow jet-induced erythrocyte mechanoporation 被引量:2
12
作者 Xinyue LIU Jinfang AI +1 位作者 Jun XIE Guohui HU 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI CSCD 2022年第11期1763-1776,共14页
With the advantages of biosafety and efficiency,increasing attention has been paid to the devices for gene and macromolecular drug delivery based on mechanoporation.The transient pore formation on the cell membrane al... With the advantages of biosafety and efficiency,increasing attention has been paid to the devices for gene and macromolecular drug delivery based on mechanoporation.The transient pore formation on the cell membrane allows cargo transportation when the membrane areal strain is beyond the critical pore value and below the lysis tension threshold.Based on this principle,we propose a method to apply the proper fluid stress on cells moving in a microchannel under the action of zero-net-mass-flux(ZNMF)jets.In this study,an immersed finite element method(IFEM)is adopted to simulate the interaction between the cells and the fluid fields so as to investigate the cell movement and deformation in this mechanoporation system.To evaluate the efficiency of the cargo delivery,a pore integral is defined as the mean pore rate when the cell passes through the jet region.By analyzing the effects of the parameters,including the pressure gradient along the microchannel,the jet amplitude,and the jet frequency,on the pore integrals,a group of optimized parameters for cargo delivery efficiency are obtained.Additionally,the stability and safety of this system are analyzed in detail.These results are helpful in designing the mechanoporation devices and improving their efficiency of drug delivery. 展开更多
关键词 drug delivery membrane mechanoporation zero-net-mass-flux(ZNMF)jet immersed finite element method(ifem)
在线阅读 下载PDF
基于迭代有限元法的大地电磁二维正演 被引量:3
13
作者 王天意 侯征 +3 位作者 杨进 王万平 刘国辉 何胜 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2023年第1期328-336,共9页
合理的模型剖分方案是影响大地电磁正演效率的一个重要因素,经典有限元算法为满足控制方程的无穷远边界条件,会在较大的计算空间内进行网格剖分,虽在边界区可以按等比例进行扩展,但依然会形成较高阶的线性方程组,在求解时计算效率较低.... 合理的模型剖分方案是影响大地电磁正演效率的一个重要因素,经典有限元算法为满足控制方程的无穷远边界条件,会在较大的计算空间内进行网格剖分,虽在边界区可以按等比例进行扩展,但依然会形成较高阶的线性方程组,在求解时计算效率较低.针对上述问题,本文开展了基于迭代有限元算法的大地电磁二维正演研究,首先阐述了迭代有限元算法的基本思想及实现过程,建立了基于迭代有限元算法的大地电磁正演模型;其次,结合理论模型的试算,通过与解析解及经典有限元算法的计算结果进行对比分析,验证了迭代有限元算法的准确性及鲁棒性;最后,分析了算法中不同参数对正演精度的影响.结果表明基于迭代有限元算法的大地电磁正演具有计算时间短,占用内存低,能更好的满足远边界条件的优点,可有效提高大地电磁的正演效率,也为后续的反演提供新思路. 展开更多
关键词 大地电磁 迭代有限元法 二维正演
原文传递
基于逆有限元法的形状还原传感阵列及桥梁挠度监测试验 被引量:7
14
作者 雷雨恒 任亮 +2 位作者 李宏男 尤润州 魏易博 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期89-96,共8页
桥梁挠度是桥梁工程从设计阶段到运维阶段的重要控制指标,对其进行实时监测对桥梁工程的性能评估至关重要。该文提出一种形状还原传感阵列,该传感阵列基于逆有限元方法,仅通过有限点的实测应变数据即可实时、准确地还原出桥梁挠曲线。... 桥梁挠度是桥梁工程从设计阶段到运维阶段的重要控制指标,对其进行实时监测对桥梁工程的性能评估至关重要。该文提出一种形状还原传感阵列,该传感阵列基于逆有限元方法,仅通过有限点的实测应变数据即可实时、准确地还原出桥梁挠曲线。详细阐述了逆有限元法基本原理与形状还原传感阵列装置,将该项技术应用于混凝土自锚式悬索桥梁模型进行挠度监测试验研究,分别对桥梁模型进行静态加载与动态加载,通过水准仪与激光位移计对还原得到的挠曲线形状与精度进行验证。结果表明:形状还原传感阵列对于桥梁挠度的监测具有易于安装、数据准确、实时性好的优点,不仅可以准确还原出桥梁挠度,而且可以实时反演出桥梁挠曲线形状,能够有效地评估桥梁工程性能质量。 展开更多
关键词 桥梁挠度 逆有限元法 形状还原传感阵列 结构监测 欧拉-伯努利梁
在线阅读 下载PDF
船用柴油机油底壳声辐射计算及结构优化设计 被引量:6
15
作者 张波 董晶瑾 +2 位作者 李凌芳 吕秉琳 康纳新 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第2期125-132,共8页
以某船用高速柴油机油底壳为研究对象,通过测试获得油底壳激励载荷,分别利用声振耦合模式下有限元-边界元法及非耦合模式下有限元-边界元法计算油底壳辐射噪声。结果表明,不同模式下油底壳辐射声功率曲线基本吻合,油底壳与辐射介质间耦... 以某船用高速柴油机油底壳为研究对象,通过测试获得油底壳激励载荷,分别利用声振耦合模式下有限元-边界元法及非耦合模式下有限元-边界元法计算油底壳辐射噪声。结果表明,不同模式下油底壳辐射声功率曲线基本吻合,油底壳与辐射介质间耦合作用可以忽略。分别利用非耦合模式下有限元-边界元法(FE-BEM)、有限元-匹配层技术(FE-AML)及有限元-无限元法(FE-IFEM)计算油底壳辐射噪声,探索了3种方法在建模规模、计算精度及计算耗时方面的差异性。研究发现,宜首选有限元-边界元法计算船用柴油机油底壳辐射噪声。为减小油底壳辐射噪声,对油底壳结构进行多目标形貌优化设计,结果表明,形貌优化可有效降低油底壳振动及辐射噪声,减少设计重复性并缩短设计周期。 展开更多
关键词 声学 油底壳 声辐射 有限元-边界元法 有限元-匹配层技术 有限元-无限元法 形貌优化
在线阅读 下载PDF
基于应变梯度理论和逆有限元法的Timoshenko梁形状传感建模
16
作者 赵飞飞 郭彦浩 +2 位作者 保宏 王伟 张峰 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第12期71-85,共15页
大型结构的几何非线性变形严重威胁着结构体系的安全.因此,对在役结构变形进行实时监测具有重要意义.然而,目前基于线弹性理论提出的逆有限元法(iFEM)并不适用于非线性变形,为此,提出了一种非线性逆有限元法来建立结构形状感知模型.首... 大型结构的几何非线性变形严重威胁着结构体系的安全.因此,对在役结构变形进行实时监测具有重要意义.然而,目前基于线弹性理论提出的逆有限元法(iFEM)并不适用于非线性变形,为此,提出了一种非线性逆有限元法来建立结构形状感知模型.首先给出了应变梯度Timoshenko梁模型的运动学和动力学变量,并建立了其几何非线性变形控制方程.然后,推导出了转角函数的解析解,并建立了非线性形状感知模型.其中,采用等几何分析(IGA)方法构造插值形状函数.由于位移函数以旋转形式表示,所以可以有效地避免“剪切锁定”问题.随后,利用离散表面应变测量值推导出了实际转角函数,并建立了转角自由度在直角坐标系与曲线坐标系之间转换关系.最后,以一悬臂梁为例,将重构位移与理论位移进行了比较.数值结果表明,不论是集中荷载还是分布荷载,所提的非线性逆有限元法均具有良好的重构性能,重构误差都小于2.5%. 展开更多
关键词 TIMOSHENKO梁 应变梯度理论 逆有限元法 转角自由度 直角坐标系 形状函数 曲线坐标系 等几何分析
原文传递
Structural Health Monitoring of Thin Shell Structures
17
作者 Ihtisham Khalid Zahid Ahmed Qureshi +2 位作者 Faisal Siddiqui Selda Oterkus Erkan Oterkus 《International Journal of Mechanical System Dynamics》 2025年第1期20-39,共20页
Thin plate and shell structures are extensively used in aerospace,naval,and energy sectors due to their lightweight and efficient load-bearing properties.Structural Health Monitoring(SHM)implementations are becoming i... Thin plate and shell structures are extensively used in aerospace,naval,and energy sectors due to their lightweight and efficient load-bearing properties.Structural Health Monitoring(SHM)implementations are becoming increasingly important in these industries to reduce maintenance costs,improve reliability,and ensure safe operations.This study presents an efficient triangular inverse shell element for thin shell structures,developed using discrete Kirchhoff assumptions within the inverse finite element method(iFEM)framework.The proposed inverse formulation is efficient and requires fewer strain sensors to achieve accurate and reliable displacement field reconstruction than existing inverse elements based on the First Order Shear Deformation Theory(FSDT).These features are critical to iFEM-based SHM strategies for improving real-time efficiency while reducing project costs.The inverse element is rigorously validated using benchmark problems under in-plane,out-of-plane,and general loading conditions.Also,its performance is compared to an existing competitive inverse shell element based on FSDT.The inverse formulation is further evaluated for robust shape-sensing capability,considering a real-world structural configuration under a practicable sparse sensor arrangement.Additional investigation includes defect characterization and structural health assessment using damage index criteria.This research contributes toward developing more reliable and cost-effective monitoring solutions by highlighting the potential application of the proposed inverse element for SHM frameworks designed for thin shell structures. 展开更多
关键词 DEFECT ifem inverse shell element shape sensing structural health monitoring thin plate and shell
原文传递
Structural health monitoring of precracked structures using an in-plane inverse crack-tip element 被引量:1
18
作者 Ihtisham Khalid Zahid Ahmed Qureshi +2 位作者 Hafiz Qasim Ali Selda Oterkus Erkan Oterkus 《International Journal of Mechanical System Dynamics》 2024年第4期406-426,共21页
This study investigates the application of the inverse finite element method(iFEM)in fracture mechanics by developing a novel two-dimensional six-node triangular inverse crack-tip element.With its simplified formulati... This study investigates the application of the inverse finite element method(iFEM)in fracture mechanics by developing a novel two-dimensional six-node triangular inverse crack-tip element.With its simplified formulation,the proposed inverse element is computationally efficient and ensures strain singularity at the crack tip by repositioning midside nodes.Its displacement-based stress intensity factor(SIF)computation methodology integrates seamlessly with the existing iFEM framework,making it highly suitable for real-time health assessment of structures with preexisting cracks.The inverse element has been rigorously validated for shape-sensing and mixed-mode SIF calculations by considering various crack geometries and mixed-mode loading conditions.The triangular inverse element demonstrates superior flexibility in handling structured and unstructured discretizations in mapping regular and complex geometries,particularly high-stress gradient areas like crack tips.The study also explores the variational least squares method for optimal sensor placement within the inverse element domain,ensuring accurate shape-sensing and SIF computations with fewer onboard strain sensors.The proposed inverse formulation,with its accurate shape-sensing capabilities and precise reconstruction of fracture parameters,represents a significant advancement in the real-time Structural Health Monitoring of engineering structures with pre-existing cracks. 展开更多
关键词 structural health monitoring stress intensity factor shape-sensing crack tip ifem
原文传递
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部