Dissertations / Theses: 'Formulations mixtes'

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Schneider, Didier. "Eléments finis mixtes duaux pour la résolution numérique de l'équation de la diffusion neutronique en géométrie hexagonale." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066432.

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Capatina, Daniela. "Analyse de méthodes mixtes d'éléments finis en mécanique." Habilitation à diriger des recherches, Université de Pau et des Pays de l'Adour, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00647026.

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Abstract:

Les travaux de recherche de cette habilitation se situent dans le domaine de l'Analyse Numérique des Equations aux Dérivées Partielles et portent sur la modélisation, la discrétisation, l'analyse a priori et a posteriori de schémas et la simulation numérique de différents problèmes issus de la mécanique. Un fil conducteur de ces travaux est l'utilisation et l'étude des méthodes d'éléments finis (conformes, non-conformes, mixtes, de Galerkin discontinus, stabilisés) et des formulations mixtes. Les domaines d'application abordés sont la mécanique des solides élastiques, l'ingénierie pétrolière et la mécanique des fluides, newtoniens et non-newtoniens. Ainsi, des problèmes d'élasticité linéaire, comme la discrétisation de deux modèles de plaque mince en flexion munie de conditions aux limites physiques, ont été considérés. Des écoulements anisothermes dans les milieux poreux, décrits par les équations de Darcy-Forchheimer avec un bilan d'énergie exhaustif dans les cas mono et multi-phasique, ainsi qu'un couplage thermo-mécanique puits - réservoir pétrolier ont aussi été étudiés, dans le cadre d'une collaboration industrielle avec Total. Enfin, plusieurs questions en mécanique des fluides ont été abordées, comme la discrétisation robuste des équations de Stokes par une méthode de Galerkin discontinue en lien avec les éléments finis non-conformes, le traitement des conditions aux limites non-standard pour les équations de Navier-Stokes, la modélisation hiérarchique multi-dimensionnelle des écoulements fluviaux à surface libre, la simulation réaliste des écoulements de liquides polymères et la stabilité des schémas numériques par rapport aux paramètres physiques, en particulier pour le modèle de Giesekus.

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Menad, Mohamed. "Formulations mixtes hybrides pour le problème de la magnétostatique dans R³ obtenues en couplant une méthode d'éléments finis conforme avec une méthode intégrale." Phd thesis, Université de Cergy Pontoise, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012099.

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Abstract:

L'objet de cette thèse est d'étudier un problème de la magnétostatique tridimensionnel. On propose trois formulations mixtes couplant une méthode d'éléments finis pour tenir compte du milieu hétérogène et une méthode éléments de frontière pour le milieu extérieur homogène. Pour la méthode intégrale on a utilisé les équations de Calderon, l'opérateur de Neumann-Dirichlet ou d'autres opérateurs intégraux. L'utilisation des éléments d'arête de Nédélec pour le champ magnétique, et les éléments de face de Raviart pour l'induction magnétique permet d'utiliser des méthodes éléments finis conformes. Des résultats numériques ont permis de valider ces méthodes. La deuxième partie a porté sur la comparaison de diverses discrétisations pour l'opérateur de Poincaré-Steklov. Ces méthodes ont été comparées sur une formulation de la magnétostatique. Enfin, on propose des formulations discontinues du problème de la magnétostatique avec des conditions aux limites. On montre que ces formulations sont consistantes et des estimations d'erreur sont obtenues.

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Menad, Mohamed Rugh Hans-Henrik. "Formulations mixtes hybrides pour le problème de la magnétostatique dans R³ obtenues en couplant une méthode d'éléments finis conforme avec une méthode intégrale." [s.l.] : [s.n.], 2006. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/05CERG0230.pdf.

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Nduwayo, Placide. "Formulations mathématiques et algorithmes pour le problème d'affectation des quais du cross-dock." Thesis, Valenciennes, Université Polytechnique Hauts-de-France, 2020. http://www.theses.fr/2020UPHF0013.

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Abstract:

Le cross-docking est une stratégie utilisée pour optimiser les opérations à l’intérieur de l’entrepôtdans le cadre de l’optimisation de la chaine logistique . Comme pour les entrepôts traditionnels,les produits sont collectés depuis plusieurs origines de production tels que les fournisseurs,les usines, les fabricants, etc., par des camions, puis ils sont acheminés vers des plateformes appeléescross-docks. Arrivés au cross-dock, les produits sont d’abord déchargés sur des quais d’entréedu cross-dock. Ils sont ensuite triés selon leurs destinations et sont immédiatement transférés,à l’aide des matériels de manutention, vers des quais de sortie correspondants pour, quelquesfois être consolidés avec d’autres produits allant à la même destination et sont rechargés dansdes camions sortants. Contrairement aux entrepôts traditionnels où la durée de stockage desproduits est indéfinie, pour le cross-dock, ils sont déchargés et rechargés le même jour sans attendredans la zone de stockage temporaire, ou peuvent attendre moins d’un jour. Dans cettethèse, nous étudions le problème d’optimisation NP-difficile apparaissant dans le cross-dock appelé“Cross-dock Door Assignment Problem (CDAP)”. Le CDAP consiste à affecter des camionsentrants et sortants, respectivement aux quais d’entrée et de sortie du cross-dock. Le but estde minimiser le coût total de transport à l’intérieur du cross-dock. La formulation quadratiquestandard du CDAP inclut le problème d’affectation généralisée comme sous-problème. Dans cettethèse, nous effectuons une revue de littérature étendue du cross-docking. Nous nous concentronsensuite sur la modélisation mathématique du CDAP via une formulation quadratique standard,ainsi que sur la linéarisation standard de ce modèle. À partir de cette étude approfondie, nousproposons plusieurs nouveaux modèles linéaires non standard pour formuler le CDAP. Nous comparonsensuite ces modèles entre eux et ensuite avec les modèles récents de la littérature afinde déterminer le meilleur modèle linéaire. Nous proposons ensuite une Relaxation Lagrangiennepour produire de meilleures nouvelles bornes inférieures à la valeur de la solution optimale. LaRelaxation Lagrangienne est appliquée au modèle qui produit de meilleures bornes inférieuresde la relaxation continue. Le dual lagrangien est résolu par l’algorithme du sous-gradient. Lesexpérimentations montrent que les instances de grande taille ne peuvent pas être résolues parune méthode exacte en temps et ressources mémoires raisonnables. Nous proposons et implémentonsdonc deux heuristiques basées sur la recherche taboue probabiliste pour pouvoir traiterefficacement les instances de grande taille du CDAP. Pour évaluer l’efficacité de ces deux heuristiques,nous comparons leurs performances, d’abord entre elles, ensuite avec celles d’heuristiquesrécentes de la littérature. Les résultats obtenus montrent l’efficacité de nos méthodes sur des jeuxde données de la littérature
Cross-docking is a strategy originally introduced to optimize operations inside a warehouseas part of the optimization of the Supply Chain. Like traditional warehouses, productsare collected from numerous freight yards such that suppliers, factories, manufactures,etc., usingtrucks, and are moved towards processing centers named cross-docks. At cross-dock yard, productsfirst get unloaded on inbound dock doors. Afterwards, they are sorted according to theirdestinations and are immediately transferred, using handling devices, to appropriate outbounddock doors to be sometimes consolidated with other products of the same destination and arereloaded into shipping trucks. Unlike traditional warehouse where storage period of productsis indefinite, for cross-dock, goods are unloaded and reloaded the same day without waiting intemporary storage area or can wait less than one day. In this PhD thesis, we study an NP-hardoptimization problem raised by cross-dock referred to “Cross-dock Door Assignment Problem(CDAP)”. The CDAP consists in assignment of incoming and outgoing trucks to inbound andoutbound dock doors of cross-dock, respectively. The goal is to minimize the total transportationcost inside the cross-dock. The standard quadratic formulation of the CDAP includes theGeneralized Assignment Problem as subproblem. In this dissertation, we perform an extensivecross-docking literature review. Then, we carry out a broad analysis of the standard quadraticformulation as well as the standard linearization of the CDAP. From this in-deph study, wepropose several new non standard Mixed Integer Linear Programming models for the CDAP. Todetect the best linear model among those we propose and those existing, we compare the performanceof these models on instances proposed in the literature. We next propose a LagrangianRelaxation approach to produce the best new lower bounds to optimal solution value. This LagrangianRelaxation is applied to the model that produces the best LP relaxation bounds. TheLagrangian dual is solved using a subgradient algorithm. According to the experiments it seemsthat large-scale instances cannot be solved with an exact method in reasonable running times andmemory requirements. Thus, we propose and implement two heuristics based on “ProbabilisticTabu Search” to operate efficiently with larger instances of the CDAP. To assess the effectivenessof these proposed heuristics, we compare their performance, first between them and thenwith recent heuristics in the literature. The results demonstrate the efficiency of the proposedapproaches on data sets from the literature

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Hamouda, Leila. "Formulations mixtes et hybrides pour les équations de la magnétostatique 3D dans un domaine non borné : mise en oeuvre numérique de diverses techniques de résolution." Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA112079.

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Abstract:

Le travail que nous présentons dans cette thèse repose sur l'étude mathématique et numérique de formulations mixtes et hybrides en magnétostatique tridimensionnelle, discrétisées par des éléments finis appropriés. Ce travail est fait dans le cadre de matériaux isotropes où l'on n'a besoin d'aucune condition au bord de la région magnétique, le problème extérieur étant résolu par une méthode intégrale. Le premier chapitre est consacré aux aspects théoriques d'une première formulation variationnelle mixte en champ magnétique et potentiel vecteur. L'existence et l'unicité de la solution de cette formulation y sont montrées. Après discrétisation, le système matriciel obtenu est alors résolu par la méthode d'Uzawa. Le second chapitre présente une méthode de pénalisation du système matriciel et de bons résultats ont été obtenus pour le Problème 13 du Team Work Shop. Nous avons également comparé cette technique de pénalisation du système matriciel avec celle du problème continu et nous avons conclu que notre technique est plus avantageuse que cette dernière. Le troisième chapitre expose la technique d'arbre en facettes, technique implémentée pour assurer l'unicité du potentiel vecteur. Le quatrième chapitre introduit les multiplicateurs de Lagrange sur les interfaces afin de relaxe les deux contraintes de continuité de la composante tangentielle du champ magnétique et de la composante normale de l'induction. Deux méthodes de résolution sont utilisées: la méthode d'Uzawa et la méthode de condensation statique. De bons résultats numériques sont obtenus. Finalement, une annexe présente un préconditionnement polynômial de la matrice de masse du système matriciel et un code est implémentée pour un domaine à perméabilité constante
We present a mathematical and a numerical study of mixed and hybrid formulations for magnetostatics 3D in an unbounded domain, discretised with well-chosen finite elements. This study deals with isotrope materials without any condition on the boundary of the magnetic domain, the external problem is solved by an integral method. The first chapter is devoted to the theoritical sights of a first mixed formulation where the magnetic field and the vector potentiel are the unknowns. The existence and the unicity of the solution are established. After the discretization, the matrix system is solved by Uzawa's method. The second chapter presents a perturbation method of the linear system. Good results are obtained for the Problem 13 of the Team Work Shop. We also compared these results with those obtained when the continued problem is perturbed. We, then, deduce that our method is more advantageous than the latter. The third chapter sets out the tree-cotree technic in order to impose the unicity of the vector potential. The fourth chapter introduces the lagrange multipliers used to relax continuity constraints: the continuity of the tangential component of magnetic field and the continuity of the normal component of the induction. Linear systems obtained have block diagonal matrix. Uzawa's method and static condensation method are used to solve these systems. Good results with good accuracy are obtained. Finally, an appendix relates the purpose of a polynomial preconditioning and a code is implemented for a domain having a constant permeability

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Legrain, Grégory. "Extension de l'approche X-FEM aux grandes transformations pour la ﬁssuration des milieux hyperélastiques." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00495847.

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Abstract:

Le caoutchouc industriel est présent dans de nombreuses applications, de la plus basique à la plus technique. Son mode de défaillance prépondérant est la rupture due à la propagation de ﬁssures par fatigue : les sollicitations mécaniques ainsi que l'atmosphère extérieure provoquent dans un premier temps l'apparition d'une amorce de ﬁssure. Sous l'eﬀet des sollicitations mécaniques, cette ﬁssure se propage jusqu'à rupture de la pièce. L'objectif de ce travail est de faciliter la simulation numérique de la propagation de ﬁssures dans les élastomères. Pour cela, on utilise la méthode des éléments ﬁnis étendus X-FEM. Cette méthode a été développée aﬁn de limiter le recours au remaillage dans le cadre de la ﬁssuration des métaux. En outre, elle permet d'enrichir l'approximation éléments ﬁnis par des fonctions provenant de la physique du problème. La première partie de ce travail consiste à adapter cette méthode à la mécanique non-linéaire de la rupture. On s'intéresse en particulier au choix de la formulation de résolution ainsi qu'à la recherche de fonctions d'enrichissement adaptées. Dans un deuxième temps, on s'intéresse à l'enrichissement des formulations mixtes pour la gestion de la contrainte d'incompressibilité. Des stratégies ont été développées aﬁn de préserver la stabilité de ces formulations. Ces enrichissements permettent la vériﬁcation de la condition inf-sup dans le cas de trous, des inclusions et des ﬁssures sous l'hypothèse des petites perturbations. Enﬁn, dans une troisième partie, on détaille l'application du concept de forces conﬁgurationnelles comme critère directionnel pour la propagation de ﬁssures 2D et 3D.

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Guzmán, Medrano Manuel. "Novel vulcanising ingredients: towards greener rubber formulations." Doctoral thesis, Universitat Ramon Llull, 2012. http://hdl.handle.net/10803/83592.

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Abstract:

L'òxid de zinc és un compost àmpliament utilitzat en la indústria del cautxú a causa de les excel•lents propietats que mostra com activador per a la vulcanització amb sofre. Malgrat les seves característiques superiors, hi ha una creixent preocupació sobre els seus efectes mediambientals i nombrosos estudis s’han portat a terme per tal de reduir els nivells de ZnO als compostos de cautxú o per a substituir-lo. Entre totes les alternatives propostes per reduir la quantitat d'òxid de zinc, l'ús de nanopartícules de ZnO amb una alta superfície específica sembla prometedor. Una altra proposta per reduir els nivells de ZnO que ha estat estudiada per nombrosos autors és l'ús d'altres òxids metàl•lics, com el CaO, MgO, CdO, CuO, PbO i NiO. En aquest treball, nous activadors amb un reduït contingut de zinc han estat desenvolupats per tal de reduir l'impacte ambiental de la indústria del cautxú. Nanopartícules d'òxids metàl•lics mixtes de zinc i altres metalls s’han sintetitzat per tal de beneficiar-se de la seva grandària i aprofitar-se del comportament tant del ZnO com del MgO a la vulcanització amb sofre. Un altre gran problema mediambiental relacionat amb la indústria del cautxú és la gestió dels compostos de cautxú que han arribat al final de la seva vida útil, especialment de pneumàtics. L'impacte mediambiental dels pneumàtics, juntament amb els problemes econòmics relacionats amb la seva gestió i eliminació, ha donat lloc a una gran varietat d'estudis per desenvolupar tecnologies per a reutilitzar i reciclar els pneumàtics fora d'ús. L'ús de cautxú recuperat o regenerat en mescles amb cautxú verge s’ha investigat per diferents autors. No obstant això, la migració de les substàncies químiques entre el cautxú triturat i la matriu verge no ha estat considerada com un avantatge per tal d'utilitzar el cautxú de pneumàtics fora d'ús com un activador i, per tant, reduir els nivells de zinc emprats en els compostos de cautxú i introduir noves aplicacions per als pneumàtics fora d'ús. Aquest enfocament ha estat investigat en aquesta tesi.
El óxido de zinc es un compuesto ampliamente utilizado en la industria del caucho debido a las excelentes propiedades que muestra como activador para la vulcanización con azufre. A pesar de sus características superiores, existe una creciente preocupación acerca de sus efectos medioambientales y numerosos estudios han sido realizados con el fin de reducir los niveles de ZnO en los compuestos de caucho o para sustituirlo. Entre todas las alternativas propuestas para reducir la cantidad de óxido de zinc, el empleo de nanopartículas de ZnO con una alta superficie específica parece ser prometedor. Otro propuesta para reducir los niveles de ZnO que ha sido estudiado por numerosos autores es el uso de otros óxidos metálicos, como el CaO, MgO, CdO, CuO, PbO y NiO. En este trabajo, nuevos activadores con un reducido contenido de zinc han sido desarrollados con el fin de reducir el impacto ambiental de la industria del caucho. Nanopartículas de óxidos metálicos mixtos de zinc y otros metales han sido sintetizados con el fin de beneficiarse de su tamaño y aprovecharse del comportamiento tanto del ZnO como del MgO en la vulcanización con azufre. Otro gran problema medioambiental relacionado con la industria del caucho es la gestión de los compuestos de caucho que han alcanzado el final de su vida útil, especialmente de neumáticos. El impacto medioambiental de los neumáticos, junto con los problemas económicos relacionados con su gestión y eliminación, ha dado lugar a una gran variedad de estudios para desarrollar tecnologías para reutilizar y reciclar los neumáticos fuera de uso. El uso de caucho recuperado o regenerado en mezclas con caucho virgen ha sido investigado por diferentes autores. Sin embargo, la migración de las sustancias químicas entre el caucho triturado y la matriz virgen no ha sido considerada como una ventaja con el fin de utilizar el caucho de neumáticos fuera de uso como un activador y, por lo tanto, reducir los niveles de zinc empleadas en los compuestos de caucho e introducir nuevas aplicaciones para los neumáticos fuera de uso. Este enfoque ha sido investigado en esta tesis.
Zinc oxide is a widely used compound in rubber industry due to the excellent properties that shows as activator for sulphur vulcanisation. Despite its superior characteristics, there is an increased concern about its environmental effects and several research studies have been carried out in order to reduce the ZnO levels in rubber compounds or substitute it. Between all the alternatives proposed to reduce the ZnO levels, the use of nano-sized ZnO particles with high surface area seems to be promising. Another approach to reduce the ZnO levels that has been studied by many authors is the use of alternative metal oxides, such us CaO, MgO, CdO, CuO, PbO and NiO. In this work, novel activators with reduced zinc content have been developed in order to reduce the environmental impact of the rubber industry. Mixed metal oxides nanoparticles of zinc and other metal have been synthesised with the aim of profiting from its size and to take advantage of the behaviour of both ZnO and MgO in sulphur vulcanisation. Another environmental problem related to the rubber industry is the management of end of life and waste rubber, especially tyres. The environmental impact of waste tyres, together with the economic problems related with the management and disposal, has led to a great variety of studies to develop technologies to re-use and recycle waste tyres. The use of reclaimed or regenerated rubber in blends with virgin rubber has been investigated by different authors. However, the migration of chemicals between the crumb and the matrix has not been considered as an advantage in order to use tyre crumb as an activator and, therefore, reduce the zinc levels employed in rubber compounds and introducing new applications for the waste rubber from end of life tyres. This approach has been investigated in this thesis.

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Daoud, Rokn Aldin. "Une formulation variationnelle mixte pour la torsion des barres composites." Toulouse, INSA, 1991. http://www.theses.fr/1991ISAT0001.

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Abstract:

Ce travail presente une formulation variationnelle mixte du type des moindres carres permettant de traiter les problemes de la torsion uniforme des barres composites. Par une transformation geometrique, on ramene un probleme anisotrope a un probleme isotrope equivalent. La methode proposee associe, dans la section droite transformee, la methode cinematique de saint-venant en torsion et la methode statique utilisant respectivement la fonction de gauchissement et une fonction de contraintes; elle introduit une fonctionnelle intermediaire dont la minimisation est equivalente a la resolution simultanee de ces deux problemes. L'analogie avec l'elasticite plane anisotrope permet de traiter numeriquement le probleme par la voie des elements finis, moyennant un comportement equivalent. La methode donne, par un calcul unique, les grandeurs physiques et geometriques inconnues du probleme. Les resultats des cas tests ont ete compares a d'autres resultats (analytiques, numeriques, experimentaux). La concordance entre les valeurs montre d'une part la validation de la formulation proposee, d'autre part que l'on dispose d'un programme de calcul permettant de resoudre facilement le probleme

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Briggs, Samantha. "The microstructure of aqueous systems containing mixed homologue stearic acid and alkali." Thesis, University of Strathclyde, 1995. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.320084.

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Huchette, Joseph Andrew. "Advanced mixed-integer programming formulations : methodology, computation, and application." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2018. http://hdl.handle.net/1721.1/119282.

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Abstract:

Thesis: Ph. D., Massachusetts Institute of Technology, Sloan School of Management, Operations Research Center, 2018.
This electronic version was submitted by the student author. The certified thesis is available in the Institute Archives and Special Collections.
Cataloged from student-submitted PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 193-203).
This thesis introduces systematic ways to use mixed-integer programming (MIP) to solve difficult nonconvex optimization problems arising in application areas as varied as operations, robotics, power systems, and machine learning. Our goal is to produce MIP formulations that perform extremely well in practice, requiring us to balance qualities often in opposition: formulation size, strength, and branching behavior. We start by studying a combinatorial framework for building MIP formulations, and present a complete graphical characterization of its expressive power. Our approach allows us to produce strong and small formulations for a variety of structures, including piecewise linear functions, relaxations for multilinear functions, and obstacle avoidance constraints. Second, we present a geometric way to construct MIP formulations, and use it to investigate the potential advantages of general integer (as opposed to binary) MIP formulations. We are able to apply our geometric construction method to piecewise linear functions and annulus constraints, producing small, strong general integer MIP formulations that induce favorable behavior in a branch-and-bound algorithm. Third, we perform an in-depth computational study of MIP formulations for nonconvex piecewise linear functions, showing that the new formulations devised in this thesis outperform existing approaches, often substantially (e.g. solving to optimality in orders of magnitude less time). We also highlight how high-level, easy-to-use computational tools, built on top of the JuMP modeling language, can help make these advanced formulations accessible to practitioners and researchers. Furthermore, we study high-dimensional piecewise linear functions arising in the context of deep learning, and develop a new strong formulation and valid inequalities for this structure. We close the thesis by answering a speculative question: Given a disjunctive constraint, what can we reasonably sacrifice in order to construct MIP formulations with very few integer variables? We show that, if we allow our formulations to introduce spurious "integer holes" in their interior, we can produce strong formulations for any disjunctive constraint with only two integer variables and a linear number of inequalities (and reduce this further to a constant number for specific structures). We provide a framework to encompass these MIP-with-holes formulations, and show how to modify standard MIP algorithmic tools such as branch-and-bound and cutting planes to handle the holes.
by Joseph Andrew Huchette.
Ph. D.

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Wang, Xiaodong. "On mixed finite element formulations for fluid-structure interactions." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1995. http://hdl.handle.net/1721.1/38061.

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Kadapa, Chennakesava. "Mixed Galerkin and least-squares formulations for isogeometric analysis." Thesis, Swansea University, 2014. https://cronfa.swan.ac.uk/Record/cronfa42221.

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Abstract:

This work is concerned with the use of isogeometric analysis based on Non- Uniform Rational B-Splines (NURBS) to develop efficient and robust numerical techniques to deal with the problems of incompressibility in the fields of solid and fluid mechanics. Towards this, two types of formulations, mixed Galerkin and least-squares, are studied. During the first phase of this work, mixed Galerkin formulations, in the context of isogeometric analysis, are presented. Two-field and three-field mixed variational formulations - in both small and large strains - are presented to obtain accurate numerical solutions for the problems modelled with nearly incompressible and elasto-plastic materials. The equivalence of the two mixed formulations, for the considered material models, is derived; and the computational advantages of using two-field formulations are illustrated. Performance of these formulations is assessed by studying several benchmark examples. The ability of the mixed methods, to accurately compute limit loads for problems involving elastoplastic material models; and to deal with volumetric locking, shear locking and severe mesh distortions in finite strains, is illustrated. Later, finite element formulations are developed by combining least-squares and isogeometric analysis in order to extract the best of both. Least-squares finite element methods (LSFEMs) based on the use of governing differential equations directly - without the need to reduce them to equivalent lower-order systems - are developed for compressible and nearly incompressible elasticity in both the small and finite strain regimes; and incompressible Navier-Stokes. The merits of using Gauss-Newton scheme instead of Newton-Raphson method to solve the underlying nonlinear equations are presented. The performance of the proposed LSFEMs is demonstrated with several benchmark examples from the literature. Advantages of using higher-order NURBS in obtaining optimal convergence rates for non-norm-equivalent LSFEMs; and the robustness of LSFEMs, for Navier-Stokes, in obtaining accurate numerical solutions without the need to incorporate any artificial stabilisation techniques, are demonstrated.

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Pham, Vu Thu. "Mixed Velocity-Displacement Formulation for Modeling of Complex Behavior of Polymer." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00679883.

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Abstract:

This work concerns the simulation of viscoelastic behavior of polymer at different states. Viscoelastic modeling of polymer was performed from the solid state to the liquid state via a multiphase approach which is largely used to deal with the fluid structure interaction. To ensure the appreciation of the FSI, viscoelasticity is considered in two parts: an elastic one and viscous other where the main idea is to use a mixed formulation in three fields (u, v, p) (displacement, velocity, pressure), with u and v, represented the primary variables of a strain and a strain rate formulation. We are led to the Navier-Stokes compressible problem with extra-stress, which is solved by using the Mixed Finite Element. The present work contributes some stabilization elements to the numerical simulation of multiphase problem by the monolithic approach.Comparison between the literature and experiments was performed through the validation of an elastic case and the viscoelastic Kelvin-Voigt model in the context of Lagrangian framework as well as Eulerian framework. The extension of the methodology to a visco-hyper-elastic is given through the modeling and validation on material point on the finite elements library CimLib®. Finally, a stabilization scheme of the EVSS type is adopted for viscoelastic Kelvin-Voigt model, hyper-elastic Neo-Hookean model, and also visco-hyper-elastic model which proposed an open door in computational modeling, not only with viscoelasticity but also complex dynamic application.

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Kho, Cedric. "A unified formulation for mixed incompressible/compressible flows." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1997. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape11/PQDD_0002/MQ44017.pdf.

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Pelissou, Céline. "Discrétisation spatio-temporelle du problème thermique à deux champs : application au procédé de forgeage à chaud." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001503.

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Abstract:

La prise en compte de la thermique couplée au modèle mécanique continue à poser des défis à la modélisation numérique, et plus particulièrement lors de la simulation du procédé de forgeage à chaud (déformations importantes de la pièce chaude au contact d'outils plus froids). Cette thématique d'actualité encore peu ou mal traitée dans les codes de calculs classiques (présence de problèmes de stabilité et de convergence dus aux fortes non linéarités des modèles thermomécaniques) nous amène à mettre au point une méthodologie numérique satisfaisante de l'équilibre thermique en vue de simuler un tel couplage, avec un bon compromis entre la précision de l'estimation du champ de température et le temps de résolution. Ainsi, trois modèles numériques sont introduits et intégrés dans le code éléments finis Forge 3 tous basés sur une formulation mixte à deux champs en température/flux de chaleur pour décrire le problème thermique instationnaire. - Deux modèles basés sur la méthode de Galerkin Discontinue et l'élément fini constant P0 sont d'abord présentés: # le schéma explicite Taylor Galerkin Discontinu (TGD) associé à des éléments finis mixtes discontinus P0/P0 et à un développement de Taylor explicite, le modèle Galerkin Discontinu Implicite (GDIMP), notre première méthode qui est une amélioration du schéma TGD avec une formulation plus précise pour l'estimation du flux (éléments finis mixtes P0/P+0 ) et une convergence plus rapide (schéma d'Euler implicite). - Notre nouvelle formulation, la formulation Mixte continue basée sur l'élément fini mixte linéaire P1/P1 et sur un schéma temporel implicite. Tout au long de ce travail, ces méthodes numériques sont décrites, évaluées, validées (solutions analytiques ou résultats expérimentaux) comparées et soumises à des discussions critiques quant à leur efficacité et leur robustesse.

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Wang, Yanqiu. "Preconditioning for the mixed formulation of linear plane elasticity." Diss., Texas A&M University, 2004. http://hdl.handle.net/1969.1/2781.

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Abstract:

In this dissertation, we study the mixed ﬁnite element method for the linear plane elasticity problem and iterative solvers for the resulting discrete system. We use the Arnold-Winther Element in the mixed ﬁnite element discretization. An overlapping Schwarz preconditioner and a multigrid preconditioner for the discrete system are developed and analyzed. We start by introducing the mixed formulation (stress-displacement formulation) for the linear plane elasticity problem and its discretization. A detailed analysis of the Arnold-Winther Element is given. The ﬁnite element discretization of the mixed formulation leads to a symmetric indeﬁnite linear system. Next, we study eﬃcient iterative solvers for the symmetric indeﬁnite linear system which arises from the mixed ﬁnite element discretization of the linear plane elasticity problem. The preconditioned Minimum Residual Method is considered. It is shown that the problem of constructing a preconditioner for the indeﬁnite linear system can be reduced to the problem of constructing a preconditioner for the H(div) problem in the Arnold-Winther ﬁnite element space. Our main work involves developing an overlapping Schwarz preconditioner and a multigrid preconditioner for the H(div) problem. We give condition number estimates for the preconditioned systems together with supporting numerical results.

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Navarro, Luis Fernando Piccino. "Application of hybrid-mixed stress formulation on topology optimization." reponame:Repositório Institucional da UFABC, 2018.

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Abstract:

Orientador: Prof. Dr. Wesley Góis
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, São Bernardo do Campo, 2018.
Nas últimas décadas o Método de Otimização Topológica se tornou um dos métodos mais populares tanto da indústria quanto na academia como uma ferramenta para projetos conceituais, e por esse motivo muitos avanços na área foram obtidos. Apesar da maturidade do método, apenas recentemente pesquisas propuseram a adoção de formulações nãoconvencionais do Método dos Elementos Finitos com o intuito de se trabalhar aspectos relacionados a presença de restrições de tensão, de instabilidade de tabuleiro de xadrez, materiais incompressíveis e também de problemas relacionados a cargas de pressão na Otimização Topológica. Nessa linha, a presente dissertação explora uma formulação alternativa do Método dos Elementos Finitos para o problema de otimização topológica de estruturas continuas. A formulação adotada é a Formulação Híbrido-Mista de Tensão (FHMT), na qual tanto a tensão no domínio quanto o deslocamento no domínio e no contorno são variáveis principais, isto é, aproximadas diretamente pelo método. Para analisar a otimização topológica com a nova formulação, o problema de minimização da função flexibilidade média com restrição de volume inteiramente descrito em termos do campo de tensão é examinado. Também é analisado o problema descrito com restrição de tensão global, feito por meio da norma Média ¿ P. Os resultados obtidos apresentaram projetos sem a presença da instabilidade de tabuleiro de xadrez e de acordo com os resultados apresentados na literatura, em sua maioria baseados no Método dos Elementos Finitos. Com relação ao problema com restrição de tensão, o Método apresentou resultados com alívio dos concentradores de tensão, como apresentado na literatura, embora não atingido layouts com tensão máxima abaixo do limite prescrito.
Over the past decades the Topology Optimization Method has become one of the most popular methods in industry and academia as a mechanical design tool for conceptual projects, and for this reason a lot of advances have been made. Although its maturity, only recently researches have proposed the adoption of non-conventional formulations of the Finite Element Method in order to handle the presence of stress constraints, check board pattern, incompressible media optimization and pressure load problems in Topology Optimization. In this sense, the present dissertation explores an alternative formulation for the topology optimization of continuum structures. The formulation adopted is the Hybrid-Mixed Stress Formulation (HMSF), in which the stress as well the displacement on the domain and on the boundary, are the main variables. A minimum compliance with volume constraint problems fully described in terms of the stress is examined with the compliance computed trough the calculation of the complementary energy. Moreover, to examine the potentiality of the formulation the stress constraint problem was performed and evaluated through a P-mean norm. The formulation has shown to achieve freely checkboard designs, good agreement with available references results based on classic Finite Element Methods and moreover optimized layouts with no fading on the edges. Concerning the stress constraints problems, the formulation has shown to alleviate the stress concentrations regions, agreeing with the results found on the literature, although not achieving layouts with maximum stress lower than the prescribed limit.

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Benedetti, Lorenzo. "Mixed finite element formulations for strain localization and failure in plasticity." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2017. http://hdl.handle.net/10803/406096.

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Abstract:

Strain localization and quasi-brittle failure in frictional-cohesive materials is still an open and challenging problem in computational mechanics. Owing to its complexity and the significant implications on numerous engineering problems, a considerable effort has been devoted to the development of theories and techniques capable of dealing with this topic. The introduction of numerical methods in the 70's provided a way to compute solutions, even if approximated. The Finite Element Method is able to describe a large number of geometries, engineering problems and various boundary conditions and, for this reason, the displacement-based formulation represents the preferred choice in the mechanical analysis of solids. Moreover, assuming the displacement jump created by a crack to be smeared across an element band, the calculation of the onset and the evolution of a fracture can be performed. However, standard finite elements are well-known to behave poorly in the case of strain localization of softening materials. Indeed, the irreducible formulation is mesh-biased and the resulting fracture direction is frequently incorrect. Plasticity constitutive models are largely affected by this issue, being directional by their very nature. In addition, when dealing with isochoric conditions, locking of the stresses provokes spurious pressure oscillations, that spoil the numerical solution. Both problems can be shown not to be related to the mathematical statement of the continuous problem but to its discrete (FEM) counterpart. In this work, a novel mixed e-u strain-displacement finite element method for strain localization and failure in plasticity is presented. Thanks to the independent interpolation of the strain and displacement fields, it is characterized by enhanced kinematic properties which result in an improvement in the accuracy of stresses and deformations. Moreover, it is proved that the numerical quandaries typical of the irreducible formulation are alleviated with the introduction of this FE technology. The e-u FEM is applied to 2D and 3D problems aimed at benchmarking its numerical capabilities as well as proving high-fidelity predictions and simulations of experimental results. Firstly, failure under Mode I (opening) loading is considered, using a Rankine failure criterion to describe the mechanical behavior of materials, such as concrete, which exhibit cracking under tensile load. Secondly, failure under Mode II (shearing) loading is studied, employing the J2 von Mises and the Drucker-Prager failure criteria for incompressible and compressible plasticity cases. Thirdly, failure under Mode III (tearing) and Mixed Mode loading is discussed. To study the complex stress state arising in torsional and skew-symmetrical bending cases, Rankine and Drucker-Prager failure criteria are developed in both plasticity and isotropic continuum damage models. Finally, the formulation is applied to crack propagation in weak snowpack layers, which is the main cause for the initiation of snow avalanches. From the results, three main conclusions emerge: (i) the mixed e-u finite element method proposed is capable of overcoming many of the challenges posed by strain localization in solids, providing reliable and accurate solutions; (ii) the smeared crack approach is able to describe effectively the creation and propagation of fracture surfaces in Mode I, Mode II, Mode III and Mixed Mode loading; (iii) the improvement of the kinematic description, with continuity of displacements and strains, is considered a key factor to empower the numerical solution. The e-u finite elements share numerous aspects with the standard displacement-based ones, in terms of implementation of constitutive laws, initial set of data and geometrical discretization. However, the proposed mixed formulation is superior in predicting peak loads, strain localization patterns and failure mechanisms, demonstrating its generality and its possibilities in the engineering practice.
La resolución de problemas de localización de deformaciones y fallos cuasi-frágiles en materiales friccional-cohesivos sigue siendo un tema abierto a discusión. Debido a su complejidad y a las implicaciones en numerosos problemas de ingeniería, se ha dedicado un considerable esfuerzo al desarrollo de teorías y técnicas capaces de manejar el comportamiento inelástico de los sólidos. La introducción de los métodos numéricos en los años '70 proporcionó técnicas rápidas de cálculo que permitían obtener una solución, aunque aproximada, del problema a tratar. El Método de Elementos Finitos (FEM) es capaz de describir de manera eficiente un gran número de geometrías, problemas de ingeniería y condiciones de contorno, por lo que hace de la formulación irreducible la opción mayoritariamente escogida en el análisis de cuerpos sólidos. Asimismo, considerando la regularización del salto por el desplazamiento producido por una grieta a través de una banda de elementos, es posible calcular la aparición y evolución de una fractura. Sin embargo, los elementos finitos estándar se comportan de manera inadecuada en cálculos de localización de deformaciones en materiales con ablandamiento. La formulación irreducible está altamente influenciada por la malla empleada, y frecuentemente la dirección de fractura resultante es incorrecta. Este fenómeno aparece de manera significativa en plasticidad, siendo ortotrópica. De igual manera, con modelos isocóricos, el bloqueo de las deformaciones provoca oscilaciones de presión espurias, que hacen inutilizable la solución numérica obtenida. Es posible demostrar que ambos problemas no están relacionados por la definición continua del problema, sino con su formulación discreta. En este trabajo se presenta una nueva formulación mixta e-u de elementos finitos en desplazamientos y deformaciones para la localización de deformaciones y fallo en plasticidad. Solucionando independientemente deformaciones y desplazamientos, la formulación se caracteriza por la mejora de las capacidades cinemáticas, que da como resultado una mejora crucial en la precisión del cálculo de tensiones y deformaciones. Además, se demuestra que los problemas numéricos de la formulación irreducible se ven mitigados con el uso de la técnica de los elementos finitos mixtos. En los ejemplos, se considera el fallo con carga de Modo I (apertura) a través de un criterio de fallo de Rankine para describir el comportamiento mecánico de materiales, como el hormigón, que fallan por carga de tracción. Luego, se estudia el fallo con carga en Modo II (cizallamiento), empleando los criterios de fallo de J2 von Mises y de Drucker-Prager para la plasticidad incompresible y compresible. Por fin, se discute el fallo en Modo III (rasgado) y en Modo Mixto. Se implementan los criterios de Rankine y Drucker-Prager, tanto en plasticidad como en daño continuo para estudiar el estado de tensión en casos de flexión desviada y de torsión. Entonces, surgen tres conclusiones principales: (i) el método de elementos finitos mixto e-u es capaz de superar los desafíos planteados por la localización de la deformación en sólidos, con soluciones confiables y precisas; (ii) el modelo de fisura distribuida describe la creación y propagación de superficies de fractura por carga en Modo I, Modo II, Modo III y Modo Mixto; (iii) la mejora de la descripción cinemática, con continuidad de desplazamientos y deformaciones, se considera un factor clave para mejorar la solución numérica. El e-u FEM comparte muchos detalles de implementación de leyes constitutivas, conjunto inicial de datos y discretización geométrica con el método estándar. Sin embargo, la formulación mixta propuesta es superior en la predicción de las cargas máximas, patrones de localización de deformación y mecanismos de fallo. Además, demuestra su generalidad y sus posibilidades para un uso favorable en la práctica de la ingeniería

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Ayad, Rézak. "Éléments finis de plaque et coque en formulation mixte avec projection en cisaillement." Compiègne, 1993. http://www.theses.fr/1993COMPD571.

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Abstract:

La première partie de la thèse concerne la formulation d'éléments de plaque en flexion-cisaillement transversal (CT). Nous proposons le modèle MiSP (Mixed Shear Projected) : l'approximation des efforts de CT résulte de celle des moments de flexion en satisfaisant explicitement les équations de l'équilibre des moments. Les déformations de CT sont définies en fonction des déformations de bords que nous projetons sur les degrés de liberté nodaux. Nous dévéloppons sur la base de MiSP deux éléments mixtes-hybrides : MiSP3 (triangle à 3 noeuds et 3 ddl/noeud) et MiSP4 (quadrilatère à 4 noeuds et 3 ddl/noeud). Nous proposons également une forme modifiée de MiSP en considérant les efforts de CT constants et indépendants des moments, l'élément quadrilatéral correspondant est MMiSP4, la flexion est représentée par un modèle déplacement. Nous vérifions la convergence des trois éléments développés à l'aide de patch-tests de modes rigides et constants. Leur précision est évaluée à travers une série de cas-tests standards relatifs aux problèmes de plaques biaises et circulaires. La seconde partie concerne la formulation d'éléments de coque de forme quelconque. Nous proposons pour améliorer la membrane deux éléments de type déplacement avec rotation autour de la normale au plan moyen. Ils sont basés sur un concept que nous appelons "Fibre Plane Rotatoire". Ces éléments sont FRT (Fiber Rotation Triangle : 3 noeuds et 3 ddl/noeud) et FRQ (Fiber Rotation Quadrilateral : 4 noeuds et 3 ddl/noeud). Nous retenons l'approche géométrique par facettes planes pour formuler deux éléments de coque triangulaires à 3 noeuds et 6 ddl/noeud : MiSP3-CST et MiSP3-FRT où les éléments de membrane CST (Constant Strain Triangle) et FRT sont superposés à l'élément mixte-hybride de plaqueMiSP3. L'approche isoparamétrique dégénérée est retenue pour formuler deux éléments de coque quadrilatéraux courbes à 4 noeuds et 6 ddl/noeuds : MiSP4-Q4 et MiSP4-FRQ. L'approximation des contraintes de CT est indépendante de celle des contraintes dans la plan tangent à la surface moyenne ; l'élément de flexion - CT MiSP4 est mixte au sens de Hellinger-Reissner avec déformations de CT projetées. Une représentation tridimensionnelle de FRQ est nécessaire pour qu'il puisse intégrer l'approche ci-dessus. Des cas-tests standards ou non standards de coque considérés comme outils de validation d'éléments de coque sont traités.

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Dechandol, Patricia. "Une formulation mixte pour l'élastodynamique, contribution à l'amélioration de l'efficacité des bords absorbants." Pau, 1998. http://www.theses.fr/1998PAUU3028.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans le cadre de la simulation numérique de la propagation des ondes sismiques. Il est axe sur le développement de nouvelles techniques d'atténuation des effets parasites engendrés sur les bords et aux coins du domaine de propagation. Nous proposons une formulation mixte de l'élastodynamique 3d linéaire en vitesse et contraintes. La semi-discrétisation en temps permet d'obtenir un schéma explicite d'ordre 1. Le principe d'une discrétisation spatiale par une méthode aux éléments finis sur des maillages décalés conduit à la traduction explicite de la symétrie du tenseur des contraintes. La condition aux limites absorbante introduite dans la formulation se révèle inefficace. Nous développons donc 2 nouvelles méthodes d'atténuation des effets de bord et de coin. Elles ont une interprétation physique simple et sont applicables à tout type de modélisation. La première méthode repose sur la perturbation des modèles de vitesse et de densité sur des zones d'hétérogénéité circulaires, aléatoirement réparties autour du domaine de propagation. La perturbation est définie par une loi gaussienne. Nous nous appuyons sur des résultats théoriques sur la diffraction des ondes élastiques par une hétérogénéité pour évaluer l'ordre de grandeur à priori des paramètres de la méthode. Une étude numérique comparative nous permet de mettre en évidence les paramètres préférentiels menant aux meilleurs résultats. La méthode fournit une bonne atténuation des effets de bord, mais se révèle inefficace pour l'atténuation des effets de coin. La seconde méthode, dite des pointes anéchoïques, permet d'atténuer les effets de coin, essentiellement générés par les ondes de surface. Les pointes se comportent comme un piège à ondes, la condition de bord absorbante contribuant à la décroissance de l'énergie. Dans une dernière partie, nous combinons ces 2 méthodes dans le cadre d'une modélisation en couverture multiple, puis dans celui d'un modèle géologique complexe.

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Esposito, Pier Antonio. "Reissner Mixed Variational Theorem for Ritz Sublaminate Generalized Unified Formulation." Thesis, KTH, Lättkonstruktioner, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-302787.

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Abstract:

This thesis is about the development of a new numerical method for the analysis of composite shells. The present work is based on Reissner Mixed Variational Theorem (RMVT), the Sublaminate Generalized Unified Formulation (S-GUF), and the Ritz approximation. The present work investigates a more efficient way to compute transverse stresses (sigma_xz, sigma_yz, sigma_zz) based upon RMVT, allowing assigning their order of continuity a priori. This is a great advantage compared to a conventional displacement-based approach. In order to enable computing of both global and local responses (depending on the user’sneeds) the S-GUF framework was adopted. The Generalized Unified Formulation (GUF) enables the implementation of approximations with virtually unlimited algebraic order within a single code, and the order could also vary for different variables. In addition to the GUF, the concept of Sublaminate was utilized, allowing for sub-sectioning of the domain in the thickness direction into sublaminates, and it is then possible to apply different formulations in each of these sub-domains. The curvature of the shells is strictly defined by their radius-to- thickness ratio. The flexibility of S-GUF is helpful in the sense that curvature is only introduced and treated if needed by the particular case at hand. The governing equations obtained applying S-GUF to RMVT were solved in a weak formulation using the Ritz approximation. This choice was made to save computational time, which is one of the main benefits of the presented method. Validation of the code was made by comparing results from the present formulation with solutions available in the literature. Good to excellent agreement was found for several benchmark cases, supporting that the formulation is valid and provides reliable solutions.Finally, numerical and analytical considerations about the developed method were made: its numerical stability, how to tune its parameters, and which models result more correct from an analytical standpoint.
Denna avhandling handlar om utvecklingen av en ny numerisk metod för analys av kompositskal.Det aktuella arbetet är baserat på Reissner Mixed Variational Theorem (RMVT), Sublaminate Generalized Unified Formulation (S-GUF) och Ritz-approximationen.Arbetet går ut på att ta fram ett mer effektivt sätt att beräkna spänningar ut ur planet (sigma_xz, sigma_yz, aigma_zz) och utnyttjar RMVT, vilket möjliggör lokal hantering av kontinuitet i varierande ordning, definierad a priori. Detta innebär en stor fördel jämfört med en konventionell förskjutningsbaserad metod. För att möjliggöra beräkning av både global och lokal lösning, beroende påanvändarens behov, antogs S-GUF-ramverket. Den generaliserade enhetliga formuleringen (GUF) gördet möjligt att inom samma formulering implementera approximationer med i princip obegränsad algebraisk ordning, vilka dåocksåkan skilja mellan olika variabler. Förutom GUF används även konceptet Sublaminate som gör det möjligt att dela upp domänen i tjockleksriktningen i underregioner (sublaminate), och det är dåmöjligt att tillämpa olika formuleringar i var och en av dessa subdomäner. Krökningen hos ett skal definiers strikt av förhållandet mellan dess radie och tjocklek. Flexibiliteten hos S-GUF är fördelaktig dåkrökning endast hanteras för de specifika fall där det förekommer. De ekvationer som erhålls genom att applicera S-GUF på RMVT löses påsvag formmed användning av Ritz approximation. Detta val gjordes för att möjliggöra en snabbare beräkningstid, vilket är en av fördelarna med denna metod. Genom att jämföra de resultat med lösningar tillgängliga i litteraturen var det möjligt att validera resultaten och därmed även själva formuleringen. God till utmärkt överensstämmelse påvisades för ett antal olika standardfall vilket styrker att metoden fungerar och attdess lösningar är pålitliga. Slutligen ritades numeriska och analytiska överväganden om metoden här utvecklad, såsom dess numeriska stabilitet, hur man ställer in dess parametrar och vilka modeller somär mer korrekta ur en analytisk synvinkel.

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Flood, Joseph. "Solution and liquid crystalline properties of sodium lauroyl methyl isethionate/water mixtures." Thesis, University of Manchester, 2015. https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/solution-and-liquid-crystalline-properties-of-sodium-lauroyl-methyl-isethionatewater-mixtures(d9f043f2-3ca6-4a13-b3f0-d5d5eae83bfc).html.

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Abstract:

The project contributes to the general theme of complex chemical systems and strengthens ties with Innospec, a multi-national chemical company. Sodium lauroyl methyl isethionate (SLMI. Trade name “Iselux”) is a newly developed surfactant with attractive product properties for personal care applications. Little is known about the fundamental surface and solution properties of SLMI, and it is not currently possible to use information on available surfactants to predict phase behaviour. We characterise the solution and liquid crystalline phase behaviour of the SLMI/water system using a combination of optical microscopy, X-ray scattering and differential scanning calorimetry techniques. SLMI is synthesised using a batch process that leads to variable component concentrations. Preliminary studies conducted by Innospec indicate that the presence of particular process components has a significant influence on SLMI formulation rheological properties. We investigate the effects of synthesis-derived components on the rheological properties of the SLMI/sodium {(3-(dodecanoylamino)propyl)(dimethyl)ammonio)}acetate/water system using rheology and light scattering (static and dynamic) techniques. SLMI is often formulated into personal care products on mixing aqueous formulation components. Micelle growth occurs via a mechanistic process that is not understood and the equilibrium viscosity is attained at a time after mixing that ranges from seconds to weeks. Developing an improved understanding of the micelle growth mechanism is of both academic and industrial value. We utilise static light scattering and nuclear magnetic resonance techniques to probe a range of samples in the viscoelastic region of the SLMI/(carboxymethyl)hexadecyldimethyl ammonium hydroxide/water system. Experimental findings improve our current understanding of micelle growth process and provide a platform for future research on non-equilibrium mixing kinetics. In the final section we investigate salt-induced cloud point and precipitation phenomena in the SLMI/salt/water system. The cloud point is commonly observed in surfactant and protein systems by increasing the solution temperature above a critical value, resulting in phase separation of solute-rich and solute-depleted layers. Cloud point induced phase separation may also be prompted by addition of salt. The mechanistic process driving electrolyte-induced cloud point phenomena is not understood. We use a combination of turbidimetry measurements and lightscattering (static and dynamic) techniques to measure cloud point curves andcharacterise micellar behaviour prior to clouding.

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Salaün, Michel. "Formulation mixte théorique et numérique d'un modèle de coque mince de W. T. Koiter." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1991. http://www.theses.fr/1991ECAP0164.

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Abstract:

La formulation mixte de coque présentée ici généralise l'approche développée par Destuynder-Nevers pour les plaques minces. Partant de l'un des modèles de coque proposés par Koiter, le principe de la formulation mixte est de découpler les déplacements de flèche, membrane et la rotation de la normale, qui sont liés par la relation cinématique de Kirchhoff-love, et d'imposer cette condition par multiplicateur de LaGrange. Dans ce cas, le multiplicateur a une signification physique précise: c' est l'effort tranchant. Apres avoir écrit la formulation variationnelle liée à cette approche et vérifié que le problème correspondant est bien posé, sa solution étant celle du modèle initial, nous développons l'aspect "éléments finis" et suggérons quelques choix adaptés à ce type de formulation. Dans un troisème temps, nous nous intéressons à l'approximation de la surface moyenne de la coque. En effet, notre souci est d'utiliser l'approche mixte pour la résolution de problèmes de type emboutissage. Afin de traiter numériquement l'évolution de la géométrie de la structure au cours du processus, il est nécessaire de pouvoir approcher les grandeurs caractérisant la surface moyenne à tout instant. Une méthode, utilisant les positions des noeuds du maillage et la valeur du vecteur normal à la coque en ces points, est développée. La consistance de cette approximation avec le schéma "éléments finis" est vérifiée. Enfin, un code de calcul, fondé sur cette double approche : formulation mixte et approximation de la géométrie, est décrit et validé sur quelques exemples. On vérifie ainsi que l'approche mixte permet une bonne approximation des déplacements mais aussi des efforts. Il est important de noter que l'écriture de ce code tient compte des possibilités offertes par les nouvelles générations de calculateurs (parallélisation et vectorisation).

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Oudin, Hervé. "Etude du comportement hydroélastique de structures marines par une formulation mixte équations intégrales-éléments finis." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37600181g.

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Oudin, Hervé. "Etude du comportement hydroelastique des structures marines par une formulation mixte : equations integrales-elements finis." Nantes, 1986. http://www.theses.fr/1986NANT2062.

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Abstract:

Nous presentons divers modeles, bases sur le couplage da la methode des equations integrales et de la methode des elements finis, permettant de determiner le comportement dynamique des structures marines en presence de houle. L'interface entre le logiciel "aquadyn" traitant le probleme hydrodynamique et des elements poutres 3 d, permet d'obtenir l'equation matricielle du mouvement. Pour resoudre cette equation complexe dont certains coefficients dependent de la frequence, nous proposons un algorithme de recherche des frequences de resonnance et de la frequence a partir de laquelle une formulation asymptotique peut etre utilisee pour obtenir une equation a coefficients constants. Des mesures et des tests numeriques permettent de comparer les divers modeles. Dans le cas de la surface libre equipotentielle, nous avons introduit des elements finis fluides au voisinage de la structure, couples soit avec la methode des equations integrales, soit avec des elements finis, des comparaisons numeriques etant faites pour un pieu vertical

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Zhang, Shao-Yong. "Formulation et résolution de problèmes à variables mixtes. Application à la conception et à la modélisation de procédés chimiques." Toulouse, INPT, 1989. http://www.theses.fr/1989INPT043G.

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Abstract:

Presentation d'une procedure d'optimisation en variables mixtes pour la conception de procedes et l'identification de modeles de genie chimique. Developpement d'un algorithme de programmation mixte base sur un principe de decomposition, de projection et de relaxation permettant le traitement des problemes non lineaires a variables non necessairement separables. Presentation d'une procedure de decomposition de superstructure permettant de denombrer l'ensemble de toutes les variables discretes et continues du probleme. Illustration par deux exemples d'application: conception optimale d'un procede comportant un ensemble de reacteurs-separateurs et identification d'un modele de representation d'une operation de traitement d'effluents aqueux

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Tong, Longchang. "FE simulation of bulk forming processes with a mixed Eulerian-Lagrangian formulation /." [S.l.] : [s.n.], 1995. http://e-collection.ethbib.ethz.ch/show?type=diss&nr=11107.

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Gendy, S. S. F. M. "Explicit second-order mixed formulation of reinforced concrete structures under impact loading." Thesis, City, University of London, 2018. http://openaccess.city.ac.uk/19116/.

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Abstract:

Most available research on analysis of reinforced concrete structures under impact loads focuses on using continuum models such as membrane and solid elements, which renders the problem expensive in terms of computational effort. Therefore, a gap exists in the available literature, as no simple finite element has sufficient capabilities to deal with impact and shock problems while considering detailed local parameters. Meanwhile, the objective of this research is to develop several non-linear planar finite element models capable of accurately predicting the response of reinforced concrete structures subjected to impact dynamic loading. A mixed and displacement- based element that use an explicit time integration method and consider large deformations are being developed together with a third force-based first-order element that employs the explicit time integration method. A new algorithm that eliminates the need for iterations at the element level is proposed. The strain rate effect is accounted for in the material constitutive models. The developed explicit fibre beam models, particularly the force-based and mixed elements, represent a simple yet powerful tool for simulating the nonlinear complex effect of impact loads on structures accurately while using very few finite elements. The elements can particularly model fibrous slender reinforced concrete structures and steel concrete panels under impact loading. A simplified procedure is also developed to employ the planar elements in solving three-dimensional problems where the load is applied in the out-of-plane direction. The proposed elements are validated using benchmark experiments available from the literature. The results of the numerical studies proved the newly developed elements are capable of providing accurate and computationally efficient estimates of structural demands under severe impact loading conditions.

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Arenas, Calderon Edward Julián. "Étude de l'élaboration en continu d'émulsions de bitime [i.e.bitume] à taille de gouttes maîtrisée à l'aide de mélangeurs statiques." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0050/document.

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Abstract:

Cette étude porte sur l'émulsification en continu du bitume à l'aide de mélangeurs statiques de type SMX, dans le domaine des émulsions concentrées, voire très concentrées. Ce travail suit une approche intégrant trois types de paramètres : procédé, formulation physico-chimique et composition, avec pour objectif ultime la maîtrise de la taille de gouttes. Il a été montré qu'une combinaison de fortes teneurs en bitume et de hautes températures d'émulsification favorisent l'obtention de très petites tailles de gouttes (diamètre médian inférieur ou égal à 1 µm). Cette observation contraste avec l'émulsification à forte teneur en phase dispersée en procédé discontinu. Ces résultats mettent en évidence une compétition entre les aspects énergétiques de l'émulsification et la formulation physico-chimique. Il a été mis en évidence, que lors de l'émulsification en continu à des fractions massiques en bitume supérieures à 90 %, la taille des gouttes n'est pas une fonction de l'énergie fournie mais que ce sont les paramètres de formulation qui contrôlent l'émulsification. Le suivi de la cinétique de l'émulsification et de la morphologie de l'émulsion au cours du processus d'émulsification a montré que le mécanisme d'émulsification à très fortes concentrations en bitume (90 % massique) passe par une étape d'inversion de phases catastrophique, suivie d'un affinage de l'émulsion dû aux effets de cisaillement et d'élongation lors de la phase finale de mélange. Une méthodologie basée sur une analogie de Poiseulle pour la mesure en ligne de la viscosité de procédé a été développée, permettant l'évaluation in-line du comportement rhéologique d'un fluide à travers des mesures de débit et de perte de charge
This work focuses on the continuous emulsification process (using SMX static mixers) of bitumen for concentrated and highly concentrated emulsions. This work uses an approach that integrates the process, the physic-chemical formulation and composition parameters, with the main objective of controlling the drop size of the emulsions. It was shown that the emulsification carried out at high bitumen concentrations and high temperatures favours the production of emulsions with very small droplets sizes (mean diameter ? 1 mm). This is in contrast with emulsification process in batch mode, in the same concentration and temperature conditions. These results demonstrate the competition between energy and physic-chemical formulation aspects. It was also revealed that when continuous emulsification is carried out at 90 % wt. of bitumen, droplet sizes are not a function of the energy provided and, hence, the emulsification process is controlled by the formulation parameters. Morphological analyzes, coupled with kinetics of emulsification obtained by in-situ monitoring of the viscosity, allowed the description of the mechanisms occurring during the emulsification at high internal phase ratio. It was possible to identify two principal steps in the mechanism: a catastrophic phase inversion followed by a droplet reduction by agitation, the largest size reduction being achieved thanks to the effects of shear and elongation in the static mixer. An inline process viscosity measurement methodology was developed. This methodology, based on a Poiseuille analogy, allows the evaluation of the rheological behavior of a fluid through flow rate and pressure drop measurements

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Boberg, Jessika. "A comparison of sequencing formulations in a constraint generation procedure for avionics scheduling." Thesis, Linköpings universitet, Optimeringslära, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-143274.

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This thesis compares different mixed integer programming (MIP) formulations for sequencing of tasks in the context of avionics scheduling. Sequencing is a key concern in many discrete optimisation problems, and there are numerous ways of accomplishing sequencing with different MIP formulations. A scheduling tool for avionic systems has previously been developed in a collaboration between Saab and Linköping University. This tool includes a MIP formulation of the scheduling problem where one of the model components has the purpose to sequence tasks. In this thesis, this sequencing component is replaced with other MIP formulations in order to study whether the computational performance of the scheduling tool can be improved. Different scheduling instances and objective functions have been used when performing the tests aiming to evaluate the performances, with the computational times of the entire avionic scheduling model determining the success of the different MIP formulations for sequencing. The results show that the choice of MIP formulation makes a considerable impact on the computational performance and that a significant improvement can be achieved by choosing the most suitable one.

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Barjhoux, Pierre-Jean. "Towards efficient solutions for large scale structural optimization problems with categorical and continuous mixed design variables." Thesis, Toulouse, ISAE, 2020. http://depozit.isae.fr/theses/2020/2020_Barjhoux_Pierre-Jean.pdf.

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Abstract:

Dans l’industrie aéronautique, les problèmes d’optimisation de structurepeuvent impliquer des changements de matériaux, de types de raidisseurs, et detailles d’éléments. Dans ce travail, il est ainsi proposé de résoudre des problèmes degrande taille (minimisation de masse) par rapport à des variables catégorielles et continues,sujets à des contraintes de stress et de déplacements. Trois algorithmes sontprésentés, discutés dans le manuscrit au regard de cas tests de plus en plus complexes.En tout premier lieu, un algorithme basé sur le "branch and bound" a été mis en place.Une formulation d’un problème dédié au calcul de minorants de la masse optimale estproposée. Bien que l’algorithme permette de trouver des solutions optimales, la tendancedu coût de calcul en fonction de l’augmentation du nombre d’éléments est exponentielle.Le second algorithme s’appuie sur une formulation bi-niveau du problème d’origine, oùle problème supérieur consiste à minimiser une approximation au premier ordre du résultatdu niveau inférieur. L’évolution du coût de calcul par rapport à l’augmentation dunombre d’éléments et de valeurs catégorielles est quasiment linéaire. Enfin, un troisièmealgorithme tire partie d’une reformulation du problème mixte catégoriel continu en unproblème bi-niveau mixte avec variables entières continûment relâchables. Les cas testsnumériques montrent la résolution d’un problème avec plus d’une centaine d’éléments.Également, le coût de calcul est quasi-indépendant du nombre de valeurs de variablescatégorielles disponibles par élément
Nowadays in the aircraft industry, structural optimization problemscan be really complex and combine changes in choices of materials, stiffeners, orsizes/types of elements. In this work, it is proposed to solve large scale structural weightminimization problems with both categorical and continuous variables, subject to stressand displacements constraints. Three algorithms have been proposed. As a first attempt,an algorithm based on the branch and bound generic framework has been implemented.A specific formulation to compute lower bounds has been proposed. According to thenumerical tests, the algorithm returned the exact optima. However, the exponentialscalability of the computational cost with respect to the number of structural elementsprevents from an industrial application. The second algorithm relies on a bi-level formulationof the mixed categorical problem. The master full categorical problem consists ofminimizing a first order like approximation of the slave problem with respect to the categoricaldesign variables. The method offers a quasi-linear scaling of the computationalcost with respect to the number of elements and categorical values. Finally, in the thirdapproach the optimization problem is formulated as a bi-level mixed integer non-linearprogram with relaxable design variables. Numerical tests include an optimization casewith more than one hundred structural elements. Also, the computational cost scalingis quasi-independent from the number of available categorical values per element

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Lopez, Soto Claudia Orquidea. "Formulation space search for two-dimensional packing problems." Thesis, Brunel University, 2013. http://bura.brunel.ac.uk/handle/2438/7455.

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Abstract:

The two-dimension packing problem is concerned with the arrangement of items without overlaps inside a container. In particular we have considered the case when the items are circular objects, some of the general examples that can be found in the industry are related with packing, storing and transportation of circular objects. Although there are several approaches we want to investigate the use of formulation space search. Formulation space search is a fairly recent method that provides an easy way to escape from local optima for non-linear problems allowing to achieve better results. Despite the fact that it has been implemented to solve the packing problem with identical circles, we present an improved implementation of the formulation space search that gives better results for the case of identical and non-identical circles, also considering that they are packed inside different shaped containers, for which we provide the needed modifications for an appropriate implementation. The containers considered are: the unit circle, the unit square, two rectangles with different dimension (length 5, width 1 and length 10 width 1), a right-isosceles triangle, a semicircle and a right-circular quadrant. Results from the tests conducted shown several improvements over the best previously known for the case of identical circles inside three different containers: a right-isosceles triangle, a semicircle and a circular quadrant. In order to extend the scope of the formulation space search approach we used it to solve mixed-integer non-linear problems, in particular those with zero-one variables. Our findings suggest that our implementation provides a competitive way to solve these kind of problems.

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Brooks, J. Paul. "Solving a mixed-integer programming formulation of a classification model with misclassification limits." Diss., Available online, Georgia Institute of Technology, 2005, 2005. http://etd.gatech.edu/theses/available/etd-08232005-133023/.

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Abstract:

Thesis (Ph. D.)--Industrial and Systems Engineering, Georgia Institute of Technology, 2006.
Prausnitz, Mark, Committee Member ; Vidakovic, Brani, Committee Member ; Lee, Eva, Committee Chair ; Nemhauser, George, Committee Member ; Johnson, Ellis, Committee Member. Includes bibliographical references.

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Royis, Hakima. "Contribution à l'analyse numérique des équations de l'élastoplasticité incrémentale en transformations finies : une formulation mixte en vitesses." Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0083.

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Abstract:

Les travaux regroupés dans ce mémoire ont pour cadre général la modélisation par éléments finis de solides déformables. Ils concernent plus précisément l'extension aux transformations finies d'une approche par éléments finis mixtes en vitesse et taux de contrainte, développée lors de travaux antérieurs pour des transformations infinitésimales et quasistatiques de milieux continus. Après un chapitre consacré à l'exposé des différents outils et notations nécessaires à la compréhension des développements ultérieurs, une formulation variationnelle mixte en vitesses des problèmes mécaniques considérés est proposée, dans le cadre de transformations finies et pour une classe particulière de lois élastoplastiques incrémentales de type interpolation. Un résultat d'existence et d'unicité de la solution des problèmes variationnels ainsi obtenus est énoncé, moyennant deux conditions de régularité des équations rhéologiques. Un algorithme d'intégration temporelle des divers champs, simple mais robuste, est ensuite proposé et ses performances analysées grâce à quelques simulations numériques de problèmes académiques. Les aspects logiciels liés à la mise en œuvre des développements précédents sont alors abordés, et les différentes extensions du code d'éléments finis mixtes EMILI1. 0 nécessaires à la prise en compte de transformations finies décrites. Enfin quelques-uns des résultats numériques issus d'une campagne de simulations de complexité croissante sont présentés
The general framework of the developments constituting the matter of this thesis deals with the finite element modelisation of simple material continua. More precisely they concern the extension to large deformations of a rate mixed finite element method developed in previous works for small and quasistatic transformations of continua. After a first chapter devoted to the statement of classical results and notations needful to the comprehension of the following ones, a mixed variational formulation involving the velocity and an objective rate of the Cauchy stresses is proposed, in the frame of large deformations and for a particular class of incremental elastoplastic constitutive laws involving interpolations. Two consistency conditions of the constitutive equations are stated in order to ensure the existence and the uniqueness of the solution of the resulting mixed variational problems. Then the problem of the time-integration of the stress and displacement fields is tackled, and an easy to implement but strongly algorithm is proposed. Its accuracy is analysed through a set of numerical simulations of academic problems. The topics relating to computer programming are also examined, and the routines added to the mixed finite element code EMILI1. 0 in order to extend it to large deformations are described. At last some numerical results coming from simulations with increasing complexity are presented

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Khalifeh, Ihssan. "Internship in pavement construction: analyzation of hot bituminous mixtures design, formulation, placement and quality control." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2017. http://hdl.handle.net/10773/21945.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Civil
Este trabalho prático baseia-se em observações realizadas sobre a execução de pavimentos rodoviários, a realizar por uma das empresas portuguesas especializadas nesta área de construção. O trabalho inclui três fases essenciais da indústria rodoviária, nomeadamente: design e produção de misturas betuminosas a quente, aplicação de misturas (construção de pavimentos) e controlo de qualidade. Cada fase é discutida em detalhe para fornecer o melhor entendimento possível sobre este tópico de acordo com a inspeção do local. Assim, permite dar uma boa compreensão sobre o trabalho, que estuda em detalhes todos os aspectos relacionados com a fabricação de misturas betuminosas a quente, bem como a sua aplicação em pavimentos rodoviários de acordo com uma série de circunstâncias impostas pela situação prática da obra, além de garantia de controle de qualidade.
This practical work is based on observations conducted over the execution of road pavements, to be held by one of the specialized Portuguese companies in this area of construction. The work includes three crucial phases of the road industry, namely: hot bituminous mixtures design and production, mixture application (pavement construction) and quality control. Each phase is discussed in detail to provide the best possible understanding over this topic in accordance with the site inspection.Thus, it aims to provide a good comprehension about the work, which studies in detail every aspect related to the fabrication of hot bituminous mixtures, as well as its application in road pavements according to a number of circumstances imposed by the practical situation of the construction site in addition to quality control assurance.

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Payne, Kathryn Marie. "ENHANCED EFFICIENCY NITROGEN FORMULATION EFFECT ON GRASS-LEGUME PASTURE PRODUCTIVITY." UKnowledge, 2019. https://uknowledge.uky.edu/pss_etds/113.

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Abstract:

The use of nitrogen (N) fertilizer is generally restricted on mixed species forage systems due to its stimulatory effect on grasses which increases competition with legume species. Reduced legume growth from this competition can compromise forage nutritive value and prospective yields. The controlled-release nature of several enhanced efficiency fertilizer N products holds the potential to improve legume persistence in mixed species pastures while providing supplemental N required by the grass component. The studies contained in this dissertation evaluated the effect of different enhanced efficiency N formulations (ATU, ESN, methylene urea, SuperU, and a 75% ESN: 25% urea blend) and untreated urea on yield, nutritive value, and legume persistence in a ‘Wrangler’ bermudagrass and ‘Durana’ white clover mixture (2014-2016 growing seasons), ‘KY-31’tall fescue and ‘Kenland’ red clover mixture (2015-2016 growing seasons), and ‘KY-31’ stockpiled tall fescue (2015-2017). The three studies were conducted at the University of Kentucky Spindletop Research Farm in Lexington, KY in a randomized complete block design. In the bermudagrass-white clover study, all enhanced efficiency N sources maintained white clover populations similar to the unfertilized grass/clover control, but only ESN caused greater clover composition than standard urea. Total forage yields increased linearly with N rate in all years, but dry weather conditions in the second and third years resulted in lower total yield. Forage nutritive value followed general trends throughout each growing season, but ESN’s ability to maintain clover resulted in higher nutritive value. In the tall fescue-red clover, total forage yields curvilinearly increased with N rate in 2015 but did not vary in 2016. ESN and ESN+urea blend treatments retained clover composition similar to that of the unfertilized control. Stockpiled forage yield increased with higher N rates. Enhanced efficiency N fertilizers with the ability to control N release can enhance forage yield while maintaining clover in mixed species swards.

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Reneaume, Jean-Michel. "Formulation et résolution du problème d'optimisation non linéaire en variables mixtes dans un environnement modulaire. Application à la synthèse optimale des procédés." Toulouse, INPT, 1995. http://www.theses.fr/1995INPT042G.

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Abstract:

L'objectif des travaux presentes dans ce memoire est de formuler et de resoudre le probleme de programmation non lineaire en variables mixtes dans l'environnement d'un simulateur modulaire. L'outil logiciel d'aide a la conception optimale des procedes ainsi realise permet alors l'optimisation simultanee du fonctionnement, du dimensionnement et de la structure d'un procede, et ce en utilisant des modeles de connaissance rigoureux. Dans une premiere partie nous revenons sur le probleme general de la synthese des procedes et proposons une classification des nombreux travaux effectues dans ce domaine. Nos travaux s'inscrivent dans le cadre de l'approche par selection algorithmique ce qui suppose la definition prealable d'une superstructure regroupant un nombre fini de procedes parmi lesquels sera choisi le procede optimal. Nous decrivons l'algorithme d'optimisation qui est mis en uvre. Dans la deuxieme partie nous decrivons la strategie generale de resolution dans l'environnement modulaire. Nous proposons une nouvelle formulation du probleme d'optimisation qui permet de traiter les relations implicites entre les variables, relations liees a l'environnement du simulateur modulaire. Cette formulation est fondee sur l'introduction d'un nouvel ensemble de variables d'optimisation et de contraintes: les pseudo-variables et les pseudo-courants coupes. Nous abordons, dans la troisieme partie, l'implantation de l'algorithme d'optimisation dans le simulateur modulaire. Nous decrivons les modifications dans l'architecture du simulateur qui ont ete necessaires ainsi que les choix et les hypotheses qui ont ete faits. Nous decrivons le mode d'utilisation du logiciel. La formulation et l'implantation sont enfin validees sur des exemples dont celui d'un procede d'hydrodesalkylation du toluene

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Guérin, Pierre. "Méthodes de décomposition de domaine pour la formulation mixte duale du problème critique de la diffusion des neutrons." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00210588.

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Abstract:

La simulation de la neutronique d'un coeur de réacteur nucléaire est basée sur l'équation du transport des neutrons, et un calcul de criticité conduit à un problème à valeur propre. Parmi les méthodes de résolution déterministes, l'approximation de la diffusion est souvent utilisée. Le solveur MINOS basé sur une méthode d'éléments finis mixte duale, a montré son efficacité dans la résolution de ce problème. Afin d'exploiter les ordinateurs parallèles, et de réduire les coûts en temps de calcul et en mémoire, nous proposons dans ce mémoire deux méthodes de décomposition de domaine pour la résolution du problème à valeur propre de la diffusion des neutrons sous forme mixte duale. La première méthode est inspirée d'une méthode de synthèse modale : la solution est cherchée dans une base constituée d'un nombre fini de modes propres locaux calculés par MINOS sur des sous-domaines recouvrants. La deuxième méthode est un algorithme itératif de Schwarz modifié qui utilise des sous-domaines non recouvrants et des conditions de Robin aux interfaces entre sous-domaines. A chaque itération, le problème est résolu par MINOS sur chaque sous-domaine avec des conditions aux interfaces calculées à partir des solutions sur les sous-domaines adjacents à l'itération précédente. Les itérations permettent la convergence simultanée de la décomposition de domaine et du problème à valeur propre. Les résultats numériques obtenus sur des modèles 2D et 3D de coeurs réalistes montrent la précision et l'efficacité en parallèle de ces deux méthodes.

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Olivier, Louis. "Étude du couplage oxydant du méthane : approche combinée de la formulation des catalyseurs, de la cinétique de la réaction et de l'ingénierie des réacteurs." Thesis, Lyon 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LYO10051.

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Abstract:

Le couplage oxydant du méthane (OCM) est une réaction complexe de catalyse hétérogène, permettant la conversion directe du méthane en éthylène, pour un coût énergétique moindre par rapport aux procédés industriels indirects actuels. L’OCM nécessite une température supérieure à 700°C, à pression atmosphérique. Il y a donc compétition avec l’oxydation totale. Dans les nombreuses études rapportées dans la littérature, la limite de 25 % de rendement en C2 (éthane + éthylène) n’a pas été franchie. Les mécanismes proposés ne sont pas applicables à tous les catalyseurs actifs ou valables pour un large domaine de conditions opératoires. Une nouvelle manière d’aborder cette réaction est de prendre en compte la plus large diversité possible des paramètres intervenant dans ce procédé, de la formulation aux réacteurs en vue d'optimiser les performances. La présente étude a permis d’extraire des descripteurs pertinents du processus de l’OCM à partir de données expérimentales et d’établir certaines corrélations entre descripteurs et performances. Des catalyseurs LaSrCaO ont été sélectionnés après tests à haut débit en réacteur parallèle à lit fixe et un modèle micro-cinétique de l’OCM dans ce réacteur a été validé grâce aux données obtenues. D’autres expériences ont été menées avec succès en réacteur à membrane dense pour améliorer la productivité en éthylène. Le rôle joué par la composition de surface des catalyseurs a été identifié et une analyse critique de la méthode générale mise en œuvre conclut ce travail
The oxidative coupling of methane (OCM) is a complex heterogeneous catalytic reaction allowing the direct conversion of methane to ethylene, at a lower energetic cost than the current industrial processes. OCM requires a temperature higher than 700°C at atmospheric pressure. Hence, there is competition with total oxidation. In the numerous studies reported in literature, the limit of 25% C2 (ethane + ethylene) yield could not be overtaken. Proposed mechanisms are not relevant for all active materials or on all operating condition ranges. A new way to approach the reaction would be to take into account the wider possible panel of parameters involved in this process, from formulation to reactors targeting at process optimisation. The present study permitted to extract relevant descriptors of OCM process from experimental data and establish relationships between descriptors and performances. LaSrCaO catalysts were selected and tested in a parallel fixed-bed reactor and the data obtained were used to validate a micro-kinetic model in this reactor. Experiments were also performed successfully in a dense membrane reactor to improve ethylene productivity. The role played catalyst surface composition was also identified and a critical analysis of the global method implemented concludes this work

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Potter, Catherine. "Application of supercritical fluid technology to the pre-formulation and production of amorphous solid dispersions." Thesis, Queen's University Belfast, 2016. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.677955.

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Hoang, Thi Thao Phuong. "Méthodes de décomposition de domaine espace-temps pour la formulation mixte de problèmes d'écoulement et de transport en milieu poreux." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00922325.

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Abstract:

Cette thèse présente une contribution aux développements de méthodes numériques pour la simulation d'écoulements en milieu poreux, en particulier par des méthodes de décomposition de domaine espace--temps qui permettent l'utilisation de pas de temps différents dans les différents sous--domaines. Nous étudions deux types de méthodes: la première est basée sur une généralisation de l'opérateur de Steklov-Poincaré au cas de problèmes dépendants du temps, et la seconde est basée sur la méthode de Relaxation d'Onde Optimisée de Schwarz (OSWR) dans laquelle des conditions de transmission plus générales (Robin ou Ventcell) sont utilisées pour accélérer la convergence de l'algorithme. Ces deux méthodes sont étudiées sur une formulation mixte qui est bien adaptée à la modélisation de l'écoulement et du transport en milieu poreux. Nous considérons tout d'abord un problème de diffusion et formulons, pour chaque méthode, un problème sur l'interface espace -temps entre les sous-domaines. Le caractère bien posé de ces problèmes, avec des conditions aux limites de Dirichlet ou de Robin, est démontré. Les preuves de convergence de l'algorithme OSWR et de sa version semi-discrète sous forme mixte sont également données. Des expériences numériques sont menées en 2D pour comparer les performances des deux méthodes sur des problèmes fortement hétérogènes, et un préconditionneur de Neumann--Neumann dépendant du temps permet d'accélérer la première méthode. Les deux méthodes sont ensuite étendues au cas d'une équation d'advection-diffusion, l'advection et la diffusion étant traitées séparément grâce une technique de séparation d'opérateurs, ce qui permet d'utiliser des pas de temps différents pour les deux phénomènes dans chaque sous-domaine. Des conditions de transmission sont proposées séparément pour l'advection et pour la diffusion. La convergence des méthodes est étudiée sur des exemples numériques, pour des problèmes en régime d'advection dominante ou de diffusion dominante, et leur précision en temps est étudiée dans le cas de grilles non-conformes en temps. Deux exemples inspirés de la simulation du stockage de déchets nucléaires sont étudiés, et la simulation sur des temps longs est réalisée par l'intermédiaire de fenêtres en temps. Nous considérons également la méthode OSWR avec des conditions de transmission de Ventcell, étendues à la formulation mixte. Nous démontrons que les problèmes de sous--domaine avec des conditions aux limites de Ventcell sont bien posés. Nous comparons les performances des paramètres optimisés pour Ventcell et Robin dans le cas de problèmes hétérogènes pour une décomposition en deux sous-domaines. Enfin, nous étudions l'extension des deux méthodes au cas où l'interface représente une fracture pour un modèle réduit d'écoulement dans un milieu poreux fracturé.

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Bailey, Nathaniel Karl. "Simulation and queueing network model formulation of mixed automated and non-automated traffic in urban settings." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2016. http://hdl.handle.net/1721.1/107069.

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Abstract:

Thesis: S.M. in Transportation, Massachusetts Institute of Technology, Department of Civil and Environmental Engineering, 2016.
Cataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 41-43).
Automated driving is an emerging technology in the automotive industry which will likely lead to significant changes in transportation systems. As automated driving technology is still in early stages of implementation in vehicles, it is important yet difficult to understand the nature of these changes. Previous research indicates that autonomous vehicles offer numerous benefits to highway traffic, but their impact on traffic in urban scenarios with mixed autonomous and non-autonomous traffic is less understood. This research addresses this issue by using microscopic traffic simulation to develop understanding of how traffic dynamics change as autonomous vehicle penetration rate varies. Manually driven and autonomous vehicles are modeled in a simulation environment with different behavioral models obtained from the literature. Mixed traffic is simulated in a simple network featuring traffic flowing through an isolated signalized intersection. The green phase length, autonomous vehicle penetration rate, and demand rate are varied. We observe an increase in network capacity and a decrease in average delay as autonomous vehicle penetration rate is increased. Using the results of the simulation experiments, an existing analytical network queueing model is formulated to model mixed autonomous and non-autonomous urban traffic. Results from the analytical model are compared to those from simulation in the small network and the Lausanne city network, and they are found to be consistent.
by Nathaniel Karl Bailey.
S.M. in Transportation

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Lathuilière, Bruno. "Méthode de décomposition de domaine pour les équations du transport simplifié en neutronique." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00468154.

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Abstract:

Les calculs de réactivité constituent une brique fondamentale dans la simulation des coeurs des réacteurs nucléaires. Ceux-ci conduisent à la résolution de problèmes aux valeurs propres généralisées via l'algorithme de la puissance inverse. A chaque itération, on est amené à résoudre un système linéaire de manière approchée via un algorithme d'itérations imbriquées. Il est difficile de traiter les modélisations très fines avec le solveur développé à EDF, au sein de la plate-forme Cocagne, en raison de la consommation mémoire et du temps de calcul. Au cours de cette thèse, on étudie une méthode de décomposition de domaine de type Schur dual. Plusieurs placements de l'algorithme de décomposition de domaine au sein du système d'itérations imbriquées sont envisageables. Deux d'entre eux ont été implémentés et les résultats analysés. Le deuxième placement, utilisant les spécificités des éléments finis de Raviart-Thomas et de l'algorithme des directions alternées, conduit à des résultats très encourageants. Ces résultats permettent d'envisager l'industrialisation de la méthodologie associée.

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Abed-Meraim, Farid. "Contributions à la prédiction d'instabilités de type structure et matériau : modélisation de critères et formulation d'éléments finis adaptés à la simulation des structures minces." Habilitation à diriger des recherches, Université de Metz, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00655849.

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Abstract:

Les travaux de recherche présentés dans cette HDR sont répartis en trois thématiques complémentaires. La première concerne la modélisation des instabilités locales dans les matériaux métalliques (localisation, striction ...). Il s'agit de développer des outils théoriques et numériques de prédiction de ces phénomènes et leur validation au travers de courbes limites de formage pour des aciers ferritiques ou dual-phase. Deux approches complémentaires ont été adoptées : la première est micromécanique se basant sur la plasticité cristalline couplée à des techniques de transition d'échelles, tandis que la seconde est phénoménologique utilisant des modèles de comportement avancés que nous avons couplé à de l'endommagement. Le critère de bifurcation de Rice, qui est relié à la perte d'ellipticité des équations gouvernant le problème aux limites, a été particulièrement analysé au travers de ces deux approches. L'influence sur l'apparition d'une localisation de plusieurs paramètres matériau ou liés à la microstructure ainsi que l'effet de certains mécanismes déstabilisants ont été analysés. Il est mis en évidence, notamment, le rôle tout à fait essentiel de la formation de points de vertex aux points courants de la surface de plasticité dans la détection d'une localisation de la déformation plastique en bande de cisaillement. Le deuxième axe de recherche est relatif aux instabilités de type structure (flambage, plissement ...). Ces phénomènes se manifestent le plus souvent en présence de structures minces ou relativement élancées. Dans ce cadre, nous proposons une approche basée sur l'étude de stabilité des évolutions quasi statiques. Pour des matériaux sensibles à la vitesse de déformation, l'absence de bifurcation ainsi que d'états d'équilibre nous amènent naturellement à poser le problème comme celui de la stabilité de trajectoires quasi statiques. Pour les matériaux élasto-plastiques, cette approche est justifiée par le fait que bien souvent nous sommes en présence d'une évolution quasi statique, pour un trajet de chargement donné, même si chaque point de cette évolution représente un état d'équilibre. Le critère de stabilité unifié que nous proposons est donné par la positivité de la seconde variation de l'énergie totale et est valable pour des solides visco-élastiques, visco-plastiques ou élasto-plastiques. Plus récemment, nous avons étendu ce critère à des modèles à gradients. Enfin, la comparaison de ce critère avec les résultats existants relatifs au flambage plastique nous a permis de rediscuter le critère de non-bifurcation de Hill en relation avec le choix du modèle de plasticité approprié. Il est mis en évidence, de nouveau, le rôle important joué par le développement de points de vertex sur la surface de plasticité lors de la prédiction du flambage avec la théorie du module tangent élasto-plastique. Le troisième axe de recherche concerne le développement d'éléments finis de type coques volumiques. L'idée de ce nouveau concept est de combiner les avantages des éléments coques et 3D pour formuler des éléments particulièrement adaptés à la simulation des structures minces. Ces nouveaux éléments de coques volumiques ont l'avantage de prendre en compte la flexion suivant une direction choisie tout en conservant la formulation classique des éléments volumiques. Ils permettent ainsi de modéliser des structures comportant des parties minces et des zones épaisses, sans les difficultés habituelles de raccord de maillages contenant des éléments coques et 3D. Leur utilisation en emboutissage est très prometteuse, en particulier pour des problèmes où les effets dans l'épaisseur sont d'importance majeure. Étant sous-intégrés, pour améliorer leurs performances, les modes de hourglass générés sont alors efficacement stabilisés par des techniques récentes. Les modes de verrouillages (membrane et cisaillement transverse) sont éliminés par des techniques de projection pouvant se mettre sous le formalisme " Assumed Strain Method ".

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Rockwood, Nicholas John. "Advancing the Formulation and Testing of Multilevel Mediation and Moderated Mediation Models." The Ohio State University, 2017. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1489578419777238.

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Airiau, Caroline. "Mai͏̈trise des apports nutritionnels en néonatalogie : développement d'un logiciel de prescription et de formulation de la nutrition parentérale et entérale mixte." Paris 5, 1997. http://www.theses.fr/1997PA05P179.

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Cox, Eric Selde. "Comparing linear programming and mixed integer programming formulations for forest planning on the Naval Surface Weapons Center, Dahlgren, Virginia." Thesis, This resource online, 1993. http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-11102009-020156/.

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Görke, Uwe-Jens, Anke Bucher, and Reiner Kreißig. "Zur Numerik der inversen Aufgabe für gemischte (u/p) Formulierungen am Beispiel der nahezu inkompressiblen Elastizität bei großen Verzerrungen." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2007. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-200702023.

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Abstract:

In dieser Publikation werden ein numerisches Verfahren zur Kalibrierung von Materialmodellen für die Simulation großer, nahezu inkompressibler hyperelastischer Verzerrungen sowie dessen numerische Realiserung im Rahmen einer gemischten Finite Elemente Formulierung vorgestellt. Dabei werden die Parameter der konstitutiven Beziehungen auf der Grundlage experimentell erfasster Verschiebungsfelder (vorzugsweise inhomogener) bzw. globaler Informationen ermittelt. Dieses inkorrekte, inverse Problem wird mit Hilfe eines deterministischen Optimierungsverfahrens vom trust-region-Typ gelöst. Wesentlicher Bestandteil ist dabei die halbanalytische Sensitivitätsanalyse, die ein effizientes und hochgenaues Verfahren zur Ermittlung des Gradienten der Zielfunktion darstellt. Sie erfordert die einmalige Lösung eines zur direkten Aufgabe analogen Gleichungssystems pro Parameter und Lastschritt und basiert auf der impliziten Differentiation der schwachen Formulierung des gemischten Randwertproblems nach den Materialparametern. Genauigkeit und Konvergenzverhalten der numerischen Algorithmen werden an illustrativen Beispielen mit synthetischen Messwerten demonstriert. Im Mittelpunkt stehen dabei Untersuchungen zur Abhängigkeit des Optimierungsergebnisses von den Startwerten für unterschiedliche konstitutive Ansätze der kompressiblen und nahezu inkompressiblen Elastizität.

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Arman, Eyup Erhan. "Jk-integral Formulation And Implementation For Thermally Loaded Orthotropic Functionally Graded Materials." Master's thesis, METU, 2008. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/3/12610136/index.pdf.

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Abstract:

The main aim of this study is to utilize a Jk-integral based computational method in order to calculate crack tip parameters for orthotropic functionally graded materials (FGMs). The crack is subjected to mixed mode thermal loading. Mixed mode thermal fracture analysis requires the calculation of mode-I and mode-II stress intensity factors (KI ,KII ). In addition to stress intensity factors, energy release rate and T-stress are calculated by means of Jk-integral. Jk-integral is defined as a line integral over a vanishingly small curve. Since it is difficult to deal with a line integral on a vanishing curve , Jk-integral is converted to a domain independent form containing area and line integrals by the help of plane thermoelasticity constitutive relations. Steady-state temperature distribution profiles in FGMs and the components of the Jk-integral are computed by means of the finite element method. In both thermal and structural analyses, finite element models that possess graded isoparametric elements are created in the general purpose finite element analysis software ANSYS. In the formulation of Jk-integral, all required engineering material properties are assumed to possess continuous spatial variations through the functionally graded medium. The numerical results are compared to the results obtained from Displacement Correlation Technique (DCT). The domain independence of Jk-integral is also demonstrated. The results obtained in this study show the effects of crack location and material property gradation profiles on stress intensity factors, energy release rate and T-stress.

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Dissertations / Theses on the topic 'Formulations mixtes'

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