Contact formulations for analysis of micropolar media with finite continuum beam elements
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Obrezkov Leonid; Bozorgmehri Babak; Kouhia Reijo; Matikainen Marko
Tiivistelmä
Microscale beam-like structures are standard components of micromechanical systems in many devices. However, the small dimensionality affects their deformation characteristics and leads to misinterpretations of the results. Presenting such size dependency is possible with advanced continuum descriptions via introducing additional variables compared to the classical one. Hence, the problems where contact occurs require the readjustment of boundary conditions considering these extra parameters. That burdens the already challenging task of contact problem calculations and restricts most demonstration examples to two-dimensional problems and geometrical linearity. The resolution of the imposed restrictions within finite element modeling further emphasizes the usage of advanced media in design and facilitates its application to various problems, which is the aim of this paper. The delivery of that task is as follows. Firstly, we present the kinematics and material descriptions for the micropolar media. The authors propose to use a newly developed continuum-based micropolar beam formulation to avoid an overwhelming computational burden and, at the same time, deal with nonlinear stress–strain relations. Secondly, the work develops a contact approach within the micropolar theory from two-dimensional to three-dimensional elasticity, although the contact is considered frictionless. Finally, it compares two existing contact formulations, including the developed one, for the contact beam problems, using the examples of two collinear sliding beams’ bending.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Volyymi
299
Artikkelinumero
112880
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
2
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Kustantajan version lisenssi
CC BY
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Rinnakkaistallenteen lisenssi
CC BY
Muut tiedot
Tieteenalat
Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka; Kone- ja valmistustekniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.ijsolstr.2024.112880
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä