Spectral Finite Element Method: Wave Propagation, Diagnostics and Control in Anisotropic and Inhomogeneous Structures

دسته بندی: ریاضیات محاسباتی
ویرایش: 1 
نویسندگان: S. Gopalakrishnan PhD,  A. Chakraborty PhD,  D. Roy Mahapatra PhD (auth.)  
سری: Computational Fluid and Solid Mechanics 
ISBN (شابک) : 1846283558, 9781846283550 
ناشر: Springer-Verlag London 
سال نشر: 2008 
تعداد صفحات: 449 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 18 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 36,000



در زمان‌های اخیر، استفاده از کامپوزیت‌ها و مواد درجه‌بندی عملکردی (FGM) در کاربردهای سازه‌ای افزایش یافته است. FGMs به کاربر اجازه می دهد مواد را برای یک عملکرد مشخص طراحی کند و بنابراین کاربردهای متعددی در مهندسی سازه دارد. با این حال، رفتار این سازه ها تحت بارگذاری با ضربه بالا به خوبی درک نشده است. روش المان محدود طیفی: انتشار موج، تشخیص و کنترل در ساختارهای ناهمسانگرد و ناهمگنبر برخی از انتشار موج و مشکلات دینامیک گذرا با این رسانه‌های پیچیده که قبلاً غیرقابل مدیریت تصور می‌شد، تمرکز می‌کند.

< P> با استفاده از توان محاسباتی پیشرفته، روش المان محدود طیفی (SFEM) می تواند بسیاری از مسائل مهندسی عملی را حل کند. این کتاب اولین کتابی است که SFEM را برای ساختارهای ناهمگن و ناهمسانگرد به صورت یکپارچه و سیستماتیک اعمال می کند. نویسندگان انواع مختلف SFEM را برای موجبرهای معمولی و آسیب دیده 1-D و 2-D، تکنیک های راه حل مختلف، روش های مختلف تشخیص وجود آسیب ها و مکان آنها، و روش های مختلف موجود برای کنترل فعال پاسخ های انتشار موج مورد بحث قرار می دهند. این نظریه توسط جداول، شکل ها و نمودارها پشتیبانی می شود. تمام مثال‌های عددی برای نشان دادن رفتار موج اساسی در این ساختارهای پیچیده طراحی شده‌اند. برخی از مطالعات موردی بر اساس مسائل دنیای واقعی نیز ارائه شده است.

این کتاب برای دانشجویان ارشد و دانشجویان کارشناسی ارشد در نظر گرفته شده است که در حال مطالعه انتشار امواج در سازه ها، سازه های هوشمند، روش المان محدود طیفی و پایش سلامت سازه هستند. خوانندگان درک کاملی از نحوه فرمول بندی یک عنصر محدود طیفی به دست خواهند آورد. در مورد رفتار موج در رسانه های ناهمگن و ناهمسانگرد بیاموزید. و چگونگی طراحی برخی ابزارهای تشخیصی برای نظارت بر سلامت یا یکپارچگی یک سازه را بیابید. این کتاب همچنین برای محققان و مهندسان شاغل در یکپارچگی سازه ارزشمند خواهد بود.

In recent times, the use of composites and functionally graded materials (FGMs) in structural applications has increased. FGMs allow the user to design materials for a specified functionality and therefore have numerous uses in structural engineering. However, the behavior of these structures under high-impact loading is not well understood. Spectral Finite Element Method: Wave Propagation, Diagnostics and Control in Anisotropic and Inhomogeneous Structures focuses on some of the wave propagation and transient dynamics problems with these complex media which had previously been thought unmanageable.

By using state-of-the-art computational power, the Spectral Finite Element Method (SFEM) can solve many practical engineering problems. This book is the first to apply SFEM to inhomogeneous and anisotropic structures in a unified and systematic manner. The authors discuss the different types of SFEM for regular and damaged 1-D and 2-D waveguides, various solution techniques, different methods of detecting the presence of damages and their locations, and different methods available to actively control the wave propagation responses. The theory is supported by tables, figures and graphs; all the numerical examples are designed to bring out the essential wave behavior in these complex structures. Some case studies based on real-world problems are also presented.

This book is intended for senior undergraduate students and graduate students studying wave propagation in structures, smart structures, spectral finite element method and structural health monitoring. Readers will gain a complete understanding of how to formulate a spectral finite element; learn about wave behavior in inhomogeneous and anisotropic media; and, discover how to design some diagnostic tools for monitoring the health or integrity of a structure. The book will also be of value to researchers and practicing engineers in structural integrity.

Front Matter....Pages i-xiv
Introduction....Pages 1-22
Introduction to the Theory of Anisotropic and Inhomogeneous Materials....Pages 23-39
Idealization of Wave Propagation and Solution Techniques....Pages 41-54
Wave Propagation in One-dimensional Anisotropic Structures....Pages 55-122
Wave Propagation in One-dimensional Inhomogeneous Structures....Pages 123-169
Wave Propagation in Two-dimensional Anisotropic Structures....Pages 171-193
Wave Propagation in Two-dimensional Inhomogeneous Structures....Pages 195-248
Solution of Inverse Problems: Source and System Identification....Pages 249-257
Application of SFEM to SHM: Simplified Damage Models....Pages 259-306
Application of SFEM to SHM: Efficient Damage Detection Techniques....Pages 307-363
Spectral Finite Element Method for Active Wave Control....Pages 365-422
Back Matter....Pages 423-440