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J-GLOBAL ID：202102276550937127   整理番号：21A2580969

薄いシェル構造の等幾何学的iFEM解析【JST・京大機械翻訳】

Isogeometric iFEM Analysis of Thin Shell Structures

著者 (4件)： Kefal Adnan (Faculty of Engineering and Natural Sciences, Sabanci University, Tuzla, Istanbul 34956, Turkey) ,  Kefal Adnan (Integrated Manufacturing Technologies Research and Application Center, Sabanci University, Tuzla, Istanbul 34956, Turkey) ,  Kefal Adnan (Composite Technologies Center of Excellence, Istanbul Technology Development Zone, Sabanci University-Kordsa Global, Pendik, Istanbul 34906, Turkey) ,  Oterkus Erkan (PeriDynamics Research Centre, Department of Naval Architecture, Ocean and Marine Engineering, University of Strathclyde, Glasgow G4 0LZ, UK)
資料名： Sensors (Web)  (Sensors (Web))
巻： 20  号： 9  ページ： 2685  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7015A  ISSN： 1424-8220  CODEN： SENSC9  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 形状センシングは,典型的な構造健全性モニタリングシステムの最も重要な構成要素の1つであり,将来の大規模工学構造のための有望な技術となり,それらの安全性,信頼性,およびアフォーダビリティにおける著しい改善を達成する。逆有限要素法(iFEM)は,その場表面歪測定を用いて構造物の三次元変位再構成を実行するために導入した革新的形状センシング技術である。さらに,等幾何学解析(IGA)は,非一様有理基底スプライン(NURBS)のような滑らかな関数空間を提示し,多くの工学的問題を数値的に解決し,最近, ac学と産業の両方から多くの注目を受けている。本研究では,NURBSベースのIGAをiFEM方法論と結合させることにより,薄く湾曲したシェル構造の形状センシングのための新しい等幾何学的iFEMアプローチを提案した。主な目的は,正確な計算幾何学を表し,メッシュ精密化を単純化し,滑らかな基底/形状関数を用いて,形状センシングのために低数の歪センサを割り当てることである。数値的実装のために,回転フリー等幾何逆シェル要素(等幾何学的KirchhoffLove逆シェル要素(iKLS))を,対流曲線座標におけるKirchhoffLoveシェル理論の運動学を利用することによって開発した。したがって,ここで提示した等幾何学iFEM方法論は,古典的シェル理論と一致する膜および曲げ断面歪を用いる加重最小二乗汎関数を最小化する。種々の検証と実証事例を示し,SordelisLo屋根,ピンチ半球,および部分固定双曲線放物面を含めた。最後に,センサ位置,センサ数,および幾何学の離散化が解精度に及ぼす影響を調べ,湾曲シェルの線形/非線形形状センシングのための等幾何iFEM解析の高精度および実用的側面を明確に示した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *幾何学 ,  最小二乗法 ,  対流 ,  有限要素法 ,  簡素化 ,  信頼性 ,  屋根 ,  汎関数 ,  *シェル構造 ,  スプライン ,  三次元 ,  シェル理論 ,  計算幾何学
準シソーラス用語： 離散化 ,  形状関数 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 逆有限要素法(iFEM) ,  等幾何学的解析 ,  薄く曲がったシェル ,  形状センシング ,  構造ヘルスモニタリング ,  歪センサ ,  線形/非線形変形

分類 (5件)： 図形・画像処理一般  (JE04010I) ,  光デバイス一般  (BD06010L) ,  電子物性一般  (BM01000S) ,  光物性一般  (BM08010A) ,  力,仕事量,圧力,摩擦の計測法・機器  (AD05050V)

引用文献 (52件)：

• Glisic, B.; Inaudi, D. Fibre Optic Methods for Structural Health Monitoring; John Wiley and Sons: Hoboken, NJ, USA, 2008.
• Gherlone, M.; Cerracchio, P.; Mattone, M.; Di Sciuva, M.; Tessler, A. Shape sensing of 3D frame structures using an inverse finite element method. Int. J. Solids Struct. 2012, 49, 3100-3112.
• Tessler, A.; Spangler, J.L. A Variational Principal for Reconstruction of Elastic Deformation of Shear Deformable Plates and Shells; NASA TM-2003-212445; NASA Langley Research Center: Hampton, VA, USA, 2003.
• Tessler, A.; Spangler, J.L. A least-squares variational method for full-field reconstruction of elastic deformations in shear-deformable plates and shells. Comput. Methods Appl. Mech. Eng. 2005, 194, 327-339.
• Kim, N.S.; Cho, N.S. Estimating deflection of a simple beam model using fiber optic Bragg-grating sensors. Exp. Mech. 2004, 44, 433-439.

タイトルに関連する用語 (2件)： シェル構造 ,  幾何学