Rakenteiden Mekaniikka
type: channel
description: Jo vuodesta 1968 Rakenteiden Mekaniikka -lehden aiheina ovat olleet kiinteiden ja virtaavien aineiden teoreettinen, laskennallinen ja kokeellinen mekaniikka sekä näihin liittyvä matematiikka ja sovellukset. Esimerkkeinä voidaan mainita rakenteiden staattinen ja dynaaminen lujuusanalyysi, monikappaledynamiikka, virtausmekaniikka, rakenteen ja virtauksen vuorovaikutus, rakenteiden ja koneiden suunnittelu ja mitoitus, rakenteiden optimointi, rakenteiden toimivuus ääritilanteissa, älykkäät koneet ja rakenteet, värähtelymekaniikka, kontaktimekaniikka, roottoridynamiikka, murtumismekaniikka ja väsyminen, termomekaniikka, maa- ja kallioperän mekaniikka, rakenteiden materiaalitekniikka, uudet materiaalit, dynaamisten systeemien optimaalinen säätö, elementtimenetelmät ja -analyysi, biomekaniikka, mikromekaniikka, mekaniikan teolliset ja lääketieteelliset sovellutukset sekä mekaniikan ja lujuusopin opetus. Vertaisarvioitujen tieteellisten artikkelien lisäksi lehti julkaisee myös kirjallisuuskatsauksia, lyhyitä kommenttikirjoituksia lehdessä julkaistuista artikkeleista ja lyhyitä raportteja lehden aihealueisiin liittyvistä, mielenkiintoisista teknisistä menetelmistä tai ratkaisuista. Näiden kirjoitusten pituus on rajattu kuuteen sivuun.
publisher: Rakenteiden Mekaniikan Seura ry
language: fi
publication name: Rakenteiden Mekaniikka
issn: 0783-6104
items: Honey Badger Algorithm for optimizing truss structures with discrete design variables
items: Suurten siirtymien teorian opetuksesta
items: Venymämitat kontinuumimekaniikassa Hillin-Sethin mukaan
items: Lukijalle
items: Teknologiset tekijät teräksen väsymisessä
items: Rakenteiden Mekaniikka –lehden 50 vuotisjuhlaseminaari 24-25.8.2017
items: Sensitivity analysis for simulated testing of composites: mapping via Isight and Abaqus
items: Concept Calculation Tool for Dynamics of Generator Set Common Baseframe
items: Bayesian Sequential Experimental Design for Fatigue Tests
items: Cylinder Head Design of Experiment by using the Wartsila Digital Design Platform
items: Elastohydrodynamic simulation of the slider bearing
items: Ratapenkereen värähtelyriski nopeuden noustessa
items: Two-scale Reissner-Mindlin plate model
items: Stiffness and strength of a semi-regular lattice
items: Medium Speed Engine Crankshaft Analysis
items: Large bore engine connecting rod fretting analysis
items: IFC-tiedostomuodon käyttö FEM-mallinnuksessa
items: Non-idealities in fretting contacts
items: Initial rotational stiffness of tubular joints with axial force in chord
items: Taivutuksesta ja väännöstä, osa I: Teoria
items: Thermomechanical Fatigue Analysis of Cylinder Head
items: Nodular Cast Iron ONERA Fatigue Model Fitting
items: Large Bore Connecting Rod Simulations
items: Metallien virumismurron ja virumisväsymisen mallintaminen
items: Numerical modelling of rock materials with polygonal finite elements
items: Wärtsilä Digital Design Platform
items: Tuotantokäyttöön soveltuva edullinen menetelmä hitsin juuren puolen väsymiseliniän arvioimiseksi
items: Kyntöauran rakenteiden kehittäminen mitatun kuormitusaineiston perusteella
items: Estimation of stress concentration factors in butt and T-welded joints using artificial neural network-based models
items: JuliaFEM - open source solver for both industrial and academia usage

Honey Badger Algorithm for optimizing truss structures with discrete design variables
type: item
description: An optimization strategy utilizing the Honey Badger Algorithm (HBA) is formulated in this article for the optimal design of truss structures with discrete variables under multi-load scenarios. HBA is implemented to optimize fundamental design criteria that involve the cross-sectional areas of the truss members. Structural evaluations are conducted by analyzing different cross-sectional configurations, with the primary objective of minimizing the total mass of the structure while satisfying stress and displacement constraints. The HBA is used as a metaheuristic optimizer to explore the design domain and converge towards optimal configurations. This approach is applied to several benchmark examples, including planar and spatial trusses, and the results are compared with existing studies to assess the algorithm's performance. The optimization outcomes confirm the effectiveness and robustness of HBA in solving constrained structural optimization problems, as well as its ability to achieve rapid convergence toward high-quality solutions
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: HBA
  topic: keywords
subject: optimization
  topic: keywords
subject: truss structures
  topic: keywords
subject: optimal design
  topic: keywords
creator: Ouadie El Mrimar
creator: Zakaria El Haddad
creator: Bousselham Samoudi
creator: Othmane Bendaou
rights: Copyright (c) 2026 Ouadie El Mrimar, Zakaria El Haddad, Bousselham Samoudi, Othmane Bendaou https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
date: 2026-02-03
publication date: 2026-02-03
starting page: 1
ending page: 19
doi: 10.23998/rm.163338

Suurten siirtymien teorian opetuksesta
type: item
description: Artikkelissa tarkastellaan eräitä suurten siirtymien teorian opetukseen liittyviä yksityiskohtia. Erityisesti korostetaan kontinuumin alku- ja nykytilojen eroa: alkutilaa esittäviin kuviin ei tule liittää näkyviin mitään voimasuureita. Massavoiman intensiteetin ja pseudotraktion sisältöä pyritään havainnollistamaan kahden yksinkertaisen esimerkkitapauksen avulla.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: suurten siirtymien teoria, alku- ja nykytila, mekaniikan opetus
  topic: keywords
creator: Eero-Matti Salonen
rights: Copyright (c)
date: 2017-05-12
publication date: 2017-05-12
starting page: 17
ending page: 24
doi: 10.23998/rm.63420

Venymämitat kontinuumimekaniikassa Hillin-Sethin mukaan
type: item
description: Suhteellinen muodonmuutos kontinuumimekaniikassa voidaan määrittaa usealla tavalla. R. Hill ja B.R. Seth ovat esittäneet yleisen kaavan, jonka mukaan useat suhteellisen muodonmuutoksen mitat voidaan määrittää. Artikkelissa kyseista kaavaa sovelletaan tavallisimpiin venymämäärittelyihin mukaan lukien H. Henckyn esittämä logaritminen venymä. Myös venymänopeuksien lausekkeet esitetään. Kuhunkin venymämittaan liittyvä jännitys johdetaan. Sovelluksina tarkastellaan vedettyä sauvaa ja yksinkertaista leikkausta.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: muodonmuutos
  topic: keywords
subject: yleinen venymämitta
  topic: keywords
subject: venymänopeus
  topic: keywords
subject: logaritminen venymä
  topic: keywords
subject: jännitysmitta
  topic: keywords
creator: Martti Mikkola
rights: Copyright (c)
date: 2017-05-12
publication date: 2017-05-12
starting page: 1
ending page: 16
doi: 10.23998/rm.63299

Lukijalle
type: item
description: Rakenteiden mekaniikka –lehden verkkosivut ovat siirtyneet Tieteellisen seuran valtuuskunnan ylläpitämälle journal.fi palvelusivustolle osoitteeseen http://rakenteidenmekaniikka.journal.fi/index. Lehtemme artikkelit ovat myös saaneet DOI-tunnisteen (Digital Object Identifier). Nyt alkava vuosikerta on myös lehtemme 50 vuosikerta. Tätä juhlistetaan elokuun loppupuolella kansallisella seminaarilla. Siitä lisää numeron lopussa ja seminaarin verkkosivuilla http://rmseura.tkk.fi/rm50/.
subject: Toimitukselta
  topic: section
creator: Reijo Kouhia
rights: Copyright (c)
date: 2017-05-18
publication date: 2017-05-18
starting page: ii
ending page: ii

Teknologiset tekijät teräksen väsymisessä
type: item
description: Koneenelimien valmistusprosessi muuttaa aina kyseisen osan väsymisominaisuuksia. Näistä teknologisista tekijöistä käsitellään tässä kirjoituksessa seuraavia: materiaalivirheet, ainespaksuus ja pinnankarheus. Analyysi tuo esille, että väsymismitoituksen perusteena olevat kokeet tulisi aina tehdä koesauvoilla, jotka vastaavat väsymisominaisuuksiltaan mitoituskohdetta. Joitakin suunnitteluohjeita annetaan tapauksille, joissa tämä ei ole mahdollista. Päähuomio kiinnitetään pinnankarheuteen. Artikkelissa osoitetaan, että pinnan karheus on mahdollista ottaa huomioon tarkemmin käyttäen tilastollisia menetelmiä. Kuitenkin ainoa tilastollinen mitoitusmenetelmä, joka tukee tällaista menettelyä, on kirjoittajan kehittämä, ydintyneiden alkusäröjen jakaumaan perustuva menetelmä. Pintanaarmujen syvyys voidaan yhdistää alkuvikoihin tilastollisesti. Saatua kokonaissärösyvyyttä voidaan käyttää väsymislujuuden arviointiin soveltamalla murtumismekaniikkaa.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: väsyminen, koon vaikutus, pinnankarheus
  topic: keywords
creator: Matti Makkonen
rights: Copyright (c)
date: 2017-05-18
publication date: 2017-05-18
starting page: 25
ending page: 40
doi: 10.23998/rm.63497

Rakenteiden Mekaniikka –lehden 50 vuotisjuhlaseminaari 24-25.8.2017
type: item
description: Rakenteiden Mekaniikan Seura Ry järjestää yhdessä Aalto-yliopiston, Jyväskylän yliopiston, Lappeenrannan teknillisen yliopiston, Oulun yliopiston ja Tampereen teknillisen yliopiston kanssa seminaarin juhlistamaan Rakenteiden Mekaniikka -lehden 50 vuotista historiaa. Lehti on perustettu 1968 ja siten vuosi 2017 on lehden 50. vuosikerta. Lehden verkkosivut http://rakenteidenmekaniikka.journal.fi/index.
subject: Ilmoituksia
  topic: section
creator: Reijo Kouhia
rights: Copyright (c) 2017 http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-05-18
publication date: 2017-05-18
starting page: III
ending page: IV

Sensitivity analysis for simulated testing of composites: mapping via Isight and Abaqus
type: item
description: This article reports the effects of multiple interactive material parameters of composite material on the deformation response during a simulated three-point bending and tensile testing. The test specimens for both scenarios were modelled for a finite element analysis, where the laminated material was described using nine material parameters. Isight® and Abaqus® codes were used to map interactive combinations of material parameters to study the specimen-level effects of simulated aging. The procedure was defined using Latin Hypercube Sampling. Based on our analysis, a specific combination of parameters can be traced to cause the stiffness degradation due to simulated aging. These results are highly beneficial when developing numerical methods to analyse aging behaviour of composite structures.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: composite, aging, Abaqus, Isight
  topic: keywords
creator: Jarno Jokinen
creator: Mikko Kanerva
rights: Copyright (c) 2017 Jarno Jokinen, Mikko Kanerva http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 191
ending page: 197
doi: 10.23998/rm.64885

Concept Calculation Tool for Dynamics of Generator Set Common Baseframe
type: item
description: The Natural frequency and vibration response calculation process of a generator set was automatized so that it can be used in a generator set common base frame concept design. The implementation of automatization was to be done so that no profound knowledge about the finite element method is needed to execute calculations and that computation times are short. Substructuring is used for certain parts of the generator set model to reduce the computation times for more a efficient concept design process. The common base frame concept design is implemented to the process by using a design tool in which the finite element model generation from parametric geometry is automatized. Generator set finite element model generation, natural frequency and vibration response calculations and post-processing of analysis results were implemented by developing a calculation tool for this purpose. The calculation tool is an independent application that uses Abaqus simulation software to execute analyses.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: Generator set, natural frequencies, vibration response, substructures, Wärtsilä
  topic: keywords
creator: Johannes Heilala
creator: Teemu Kuivaniemi
creator: Juho Könnö
creator: Tero Frondelius
rights: Copyright (c) 2017 Johannes Heilala, Teemu Kuivaniemi, Juho Könnö, Tero Frondelius http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-22
publication date: 2017-08-22
starting page: 353
ending page: 356
doi: 10.23998/rm.64925

Bayesian Sequential Experimental Design for Fatigue Tests
type: item
description: A Bayesian sequential experimental design for fatigue testing was implemented on the basis on D-optimality and a non-linear continuous damage model. The design accounts for the whole range of testing levels.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: Bayesian inference, Bayesian experimental design, Non-linear continuous damage model, hierarchical modeling, Fisher Information
  topic: keywords
creator: Miikka Väntänen
creator: Joona Vaara
creator: Jukka Aho
creator: Jukka Kemppainen
creator: Tero Frondelius
rights: Copyright (c) 2017 Miikka Väntänen, Joona Vaara, Jukka Aho, Jukka Kemppainen, Tero Frondelius http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 201
ending page: 205
doi: 10.23998/rm.64924

Cylinder Head Design of Experiment by using the Wartsila Digital Design Platform
type: item
description: Cylinder Head Design of Experiment (DOE) was carried out by using the Wartsila digital design platform. The overall goal has been to create a simulation process to perform a complete cylinder head thermal-structural calculation and create a DOE over that process to vary the inputs, the geometrical parameters under optimization, in a fully automatic workflow. The outputs, uploaded to the DOE activity, were used to rank the input effects on the output response, to capture response sensitivity to input changes, to identify parameter interactions and, at the end, to estimate the optimal design.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: 3D Experience, Wartsila Digital Design Platform, Design of Experiment, Fatigue, Cylinder Head, FEM, CFD, Wärtsilä
  topic: keywords
creator: Massimo Cattarinussi
creator: Anton Leppänen
creator: Juho Könnö
creator: Tero Frondelius
rights: Copyright (c) 2017 Massimo Cattarinussi, Anton Leppänen, Juho Könnö, Tero Frondelius http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-22
publication date: 2017-08-22
starting page: 330
ending page: 332
doi: 10.23998/rm.64923

Elastohydrodynamic simulation of the slider bearing
type: item
description: This article describes the elastohydrodynamic simulation of the slider bearing in a bearing test rig and investigates the root cause for the phenomena observed from the rig test.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: elastohydrodynamic, slider bearing, Wärtsilä
  topic: keywords
creator: Liang Bai
creator: Teemu Kuivaniemi
creator: Pasi Halla-aho
creator: Tero Frondelius
rights: Copyright (c) 2017 Liang Bai, Teemu Kuivaniemi, Pasi Halla-aho, Tero Frondelius http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 283
ending page: 286
doi: 10.23998/rm.64922

Ratapenkereen värähtelyriski nopeuden noustessa
type: item
description: Tässä artikkelissa käsitellään värähtelyn kasvamisen riskiä radan nopeuden noston yhteydessä Ylivieska-Liminka rataosalla, mittaamalla kriittisimmäksi arvioidussa kohteessa ratapenkereen käyttäytymistä. Työssä selvitettiin ratarakenteessa etenevien oleellisten ja suurienergisten aaltotyyppien nopeuksia ratapenkereessä. SASW – analyysin mukaan ratapenkereen värähtely alkaa kasvaa merkittävästi nopeuksista 240 km/h ylöspäin.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: SASW
  topic: keywords
subject: pengervärähtely
  topic: keywords
subject: rautatie
  topic: keywords
creator: Pekka Juhani Salmenperä
creator: Robert Hildebrand
creator: Riku Varis
rights: Copyright (c) 2017 Pekka Juhani Salmenperä, Robert Hildebrand, Riku Varis http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 211
ending page: 215
doi: 10.23998/rm.64921

Two-scale Reissner-Mindlin plate model
type: item
description: A two-scale plate model, in which the displacement assumption consists of the Reissner-Mindlin and warping parts, is presented. To reduce the modelling error of the classical Reissner-Mindlin model, the warping part is chosen so that the overall displacement satisfies the full 3D elasticity equations as well as possible. Pressure loaded isotropic homogeneous plate is used as an application example.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: Reissner-Mindlin, refined plate model, shear correction factor
  topic: keywords
creator: Jouni Tapani Freund
rights: Copyright (c) 2017 Jouni Tapani Freund http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 158
ending page: 161
doi: 10.23998/rm.64920

Stiffness and strength of a semi-regular lattice
type: item
description: Honeycombs and other lattice materials have the advantage that their topology can be designed to achieve unique combinations of properties, such as high strength at low density. The work presented here is exploratory in nature: we investigated the mechanical properties of a two-dimensional lattice and compared its performances to other topologies. Analytical expressions for the uniaxial stiffness and compressive strength were developed and validated against Finite Element simulations. The results showed that the lattice considered is stiffer and stronger than the diamond lattice, and has a higher resistance to elastic buckling than the triangular lattice.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: lattices, tesselations, buckling, Finite Element method
  topic: keywords
creator: Tomas Their
creator: Luc St-Pierre
rights: Copyright (c) 2017 Tomas Their, Luc St-Pierre http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 137
ending page: 140
doi: 10.23998/rm.64918

Medium Speed Engine Crankshaft Analysis
type: item
description: This article describes the overview of crankshaft analysis of a medium speed diesel engine. Crankshaft analysis includes static analysis, crankshaft dynamics, bearing analysis, gear analysis, and stress & fatigue analysis, the latter being in main focus in this article. AVL Excite Power unit is used for multi-body dynamics and Abaqus for ﬁnite element analysis.
subject: Artikkelit
  topic: section
creator: Ilkka Väisänen
creator: Antti Mäntylä
creator: Antti Korpela
creator: Teemu Kuivaniemi
creator: Tero Frondelius
rights: Copyright (c) 2017 Ilkka Väisänen, Antti Mäntylä, Antti Korpela, Teemu Kuivaniemi, Tero Frondelius http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-22
publication date: 2017-08-22
starting page: 341
ending page: 344
doi: 10.23998/rm.64916

Large bore engine connecting rod fretting analysis
type: item
description: A detailed contact analysis of a large connecting rod was performed to evaluate the fretting risk in the big end. Simulation was carried out in Abaqus considering all relevant boundary conditions, such as assembly loads, housing machining and dynamics from a exible multibody simulation with elastohydrodynamic bearings. Being one of the most important variables, the local coeffcient of friction (COF) and its evolution is calculated during the solution by using a subroutine in Abaqus. The model is validated by strain gauge measurements in a running engine. The resulted friction coefficient distribution matches well with the ndings from a laboratory engine. The described methodology increases the accuracy of the fretting damage prediction by using a more realistic friction coefficient denition.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: contact
  topic: keywords
subject: friction
  topic: keywords
subject: fretting
  topic: keywords
subject: fatigue
  topic: keywords
creator: Antti Mäntylä
creator: Jussi Göös
creator: Anton Leppänen
creator: Tero Frondelius
rights: Copyright (c) 2017 Antti Mäntylä, Jussi Göös, Anton Leppänen, Tero Frondelius http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 239
ending page: 243
doi: 10.23998/rm.64914

IFC-tiedostomuodon käyttö FEM-mallinnuksessa
type: item
description: Artikkelissa esitetään tiivistetysti rakennelaskennan eteneminen lähtien arkkitehdin luomasta IFC-tiedostosta globaalin FEM-laskentamallin kautta rakenneosien yksityiskohtaisempaan FEM-laskentaan.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: IFC
  topic: keywords
subject: FEM
  topic: keywords
creator: Markku Raiskila
creator: Joona Tuikka
rights: Copyright (c) 2017 Markku Raiskila, Joona Tuikka http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 244
ending page: 251
doi: 10.23998/rm.64903

Non-idealities in fretting contacts
type: item
description: There is direct link between non-idealities in fretting wear, friction and fretting fatigue, especially in the case of adhesion spots. Friction is not a constant and varies as a function of load cycles and non-Coulomb friction may occur. Fretting wear may lead to material transfer, resulting in tangential fretting scar interactions, and in the long run, wear debris is entrapped and cumulated in the interface. Fatigue failure can occur at low nominal stress amplitudes due to non-Coulomb effects. Novel tools are required component design to fully capture these non-ideal phenomena.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: fretting, friction, fretting wear, fretting fatigue
  topic: keywords
creator: Jouko Hintikka
creator: Janne Juoksukangas
creator: Arto Lehtovaara
creator: Tero Frondelius
creator: Antti Mäntylä
rights: Copyright (c) 2017 Jouko Hintikka, Janne Juoksukangas, Arto Lehtovaara, Tero Frondelius, Antti Mäntylä http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 171
ending page: 174
doi: 10.23998/rm.64886

Initial rotational stiffness of tubular joints with axial force in chord
type: item
description: In the frame analysis, the local model of the joint must follow the behavior of the joint. When completing the elastic global analysis, the initial rotational stiffness of joints should be known to obtain reliable moment distributions in frames. This paper consists of two parts. The first one evaluates the existing calculation approach for the initial rotational stiffness of welded rectangular hollow section T joints. The validation with the experimental data shows that the current approach significantly underestimates the initial rotational stiffness. An improvement for determining the initial stiffness of T joints is proposed. The second part deals with the influence of the axial force in the main member on the rotational stiffness of the joint. The conducted numerical study shows the extreme reduction of the initial stiffness, when the main member is loaded by axial loads. To consider this effect in the frame analysis, the paper proposes a chord stress function for the initial rotational stiffness for square hollow section T joints, using the curve fitting technique.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: rotational stiffness, hollow section joint, chord stress function, axial force
  topic: keywords
creator: Marsel Garifullin
creator: Sami Pajunen
creator: Kristo Mela
creator: Markku Heinisuo
rights: Copyright (c) 2017 Marsel Garifullin, Sami Pajunen, Kristo Mela, Markku Heinisuo http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-22
publication date: 2017-08-22
starting page: 309
ending page: 312
doi: 10.23998/rm.64857

Taivutuksesta ja väännöstä, osa I: Teoria
type: item
description: Artikkelissa johdetaan kuormituksen alaiselle suoralle sauvalle yhdistetty taivutus- ja vääntöteoria. Jännityksille tehdään tyypilliset sauvateorian mukaiset otaksumat. Siirtymille käytetään otaksumaa, jossa tavanomaisia poikkileikkauksen jäykän kappaleen liikkeen mukaisia siirtymiä tarkennetaan aksiaalisen siirtymän osalta neljää käyristymisfunktiota käyttäen. Käyristymisfunktioiden määrittämiseksi poikkileikkauksen alueella johdetaan yksinkertaiset reuna-arvotehtävät, jotka voidaan ratkaista numeerisesti esimerkisi elementtimenetelmällä. Yhdistetyn taivutuksen ja väännön yhtälöt johdetaan virtuaalisen työn periaatetta käyttäen. Kehitettyä teoriaa voidaan pitää avointen ohutseimämäisten sauvojen taivutus- ja vääntöteorian yleistyksenä. Se soveltuu kaikentyyppisille, myös useasta materiaalista koostuville, poikkileikkauksille ja ottaa huomioon leikkausmuodonmuutoksen vaikutuksen taipumaan.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: sauvateoria
  topic: keywords
subject: taivutus
  topic: keywords
subject: vääntö
  topic: keywords
subject: leikkausmuodonmuutos
  topic: keywords
subject: käyristymisfunktio
  topic: keywords
subject: reuna-arvotehtävä
  topic: keywords
subject: heikko muoto
  topic: keywords
subject: elementtimenetelmä
  topic: keywords
creator: Jukka Matti Aalto
rights: Copyright (c) 2017 Jukka Matti Aalto http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-12-14
publication date: 2017-12-14
starting page: 376
ending page: 404
doi: 10.23998/rm.64856

Thermomechanical Fatigue Analysis of Cylinder Head
type: item
description: The finite element simulation of a cylinder head has been carried out with Abaqus Standard using Z-mat material model, with thermal boundary conditions coming from combined conjugate heat transfer and gas-exchange simulations. The fatigue post-processing of results has been done with Z-post software using ONERA fatigue model. The resulting lifetime values have been found out to correspond well to observations from the field.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: Fatigue, Thermomechanical Fatigue, Cylinder Head, ONERA, FEM, CFD, Wärtsilä
  topic: keywords
creator: Anton Leppänen
creator: Asko Kumpula
creator: Joona Vaara
creator: Massimo Cattarinussi
creator: Juho Könnö
creator: Tero Frondelius
rights: Copyright (c) 2017 Anton Leppänen, Asko Kumpula, Joona Vaara, Massimo Cattarinussi, Juho Könnö, Tero Frondelius http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 182
ending page: 185
doi: 10.23998/rm.64743

Nodular Cast Iron ONERA Fatigue Model Fitting
type: item
description: ONERA fatigue model identification has been carried out for the nodular cast iron material. Selected fatigue model considers mean stress effect, temperature dependency, multiaxiality and non-linear damage cumulation due to variable amplitude loading. Fitting of model parameters was carried out using the Z-set software package.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: fatigue, nodular cast iron, cylinder head, ONERA
  topic: keywords
creator: Asko Kumpula
creator: Joona Vaara
creator: Anton Leppänen
creator: Tero Frondelius
rights: Copyright (c) 2017 Asko Kumpula, Joona Vaara, Anton Leppänen, Tero Frondelius http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 179
ending page: 181
doi: 10.23998/rm.64740

Large Bore Connecting Rod Simulations
type: item
description: On combustion engine a connecting rod converts the reciprocating motion of a piston to the rotating motion of a crankshaft. Simulation of a large bore connection rod has been performed in Abaqus Standard, using boundary conditions from AVL EXCITE Power Unit. By using the latest simulation technologies and the well known boundary conditions, simulated stresses correspond very well with the measured ones from a running engine.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: Connecting Rod, Medium Speed Engine, FEM, MBS, Abaqus, Excite PU, Wärtsilä
  topic: keywords
creator: Jussi Göös
creator: Anton Leppänen
creator: Antti Mäntylä
creator: Tero Frondelius
rights: Copyright (c) 2017 Jussi Göös, Anton Leppänen, Antti Mäntylä, Tero Frondelius http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 275
ending page: 278
doi: 10.23998/rm.64658

Metallien virumismurron ja virumisväsymisen mallintaminen
type: item
description: Artikkelissa tarkastellaan metallien korkealämpötilan virumismurron ja virumisväsymisen mallintamista. Aluksi esitetaan lyhyt katsaus virumisen fysikaalisiin perusteisiin ja virumismalleihin. Kaytetyn termodynaamisesti konsistentin materiaalimallin konstitutiiviset yhtälöt esitetaan varsin perusteellisesti. Mallin materiaaliparametrit määritetään 7CrMoVTiB10-10 teräkselle lampötila-alueella 500 - 600 C. Malli on implementoitu ANSYS elementtimenetelmäohjelmiston USERMAT-aliohjelmaksi.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: viruminen
  topic: keywords
subject: väsyminen
  topic: keywords
subject: vauriomekaniikka
  topic: keywords
subject: termodynaaminen muotoilu
  topic: keywords
creator: Petteri Kauppila
creator: Reijo Kouhia
creator: Juha Ojanperä
creator: Timo Saksala
creator: Timo Sorjonen
rights: Copyright (c) 2017 Petteri Kauppila, Reijo Kouhia, Juha Ojanperä, Timo Saksala, Timo Sorjonen http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-12-14
publication date: 2017-12-14
starting page: 420
ending page: 450
doi: 10.23998/rm.64657

Numerical modelling of rock materials with polygonal finite elements
type: item
description: This article presents some preliminary results on numerical modeling of rock ma- terials with polygonal ﬁnite elements. A method to describe the rock microstructure based on Voronoi diagrams, representing the rock grain texture, is sketched. In this method, the minerals constituting the rock are represented as Voronoi cells which themselves are polygonal ﬁnite ele- ments. A three-point bending problem under plane stress linear elasticity condition is solved in order to compare the performance of polygonal elements to ordinary ﬁnite elements. Moreover, it is demonstrated by solving the stress state in uni-axial compression that the heterogeneity described with the present method results in short-range tensile stresses which could initiate mode-I cracks.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: Polygonal elements, Voronoi tessellation, Rock microstructure, FEM
  topic: keywords
creator: Timo Saksala
rights: Copyright (c) 2017 Timo Saksala http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 216
ending page: 219
doi: 10.23998/rm.64643

Wärtsilä Digital Design Platform
type: item
description: We present a methodology for systematically using an SPDM platform as the cornerstone of product development. The target is to base product development on clearly defined targets and requirements in different phases of the product development lifecycle. This is achieved by means of a data-centered approach where all data is retained in a digital form in the platform. Instead of reporting, users are provided with different views to the same data. We will demonstrate how a static document-based validation system can be replaced by a common validation data platform. In addition, we aim to base the validation requirements on a reliability analysis workflow. In this case, the platform is used not only to handle the simulation data but to encompass the whole product validation scope. To this end, we show how to couple requirements to the simulations and handle all the design decision data together with the simulations and use these to drive the design. In addition, we present ways to replace simulation reports with dynamic dashboards. To complete the loop, we touch the topic of PLM integration as a tool for assuring completeness of validation data in the product lifecycle. The motivation for the activity is a dramatic reduction in product development time based on a possibly somewhat longer concept phase but less iterations during the detail design phase. We will also present decision making based on data stored in the platform as well as demonstrate the data-centered approach to validation data. In addition, other benefits such as the re-use of data and simulation workflows along with the automatically handled data management are demonstrated. To conclude, some end user opinions and experiences in adopting a new system will be presented. Future developments will include moving also the physical testing data and coupling that with the corresponding simulations and validation requirements.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: SPDM, product development lifecycle, reliability analysis, PLM, simulation workflows, data management
  topic: keywords
creator: Juho Könnö
creator: Hannu Tienhaara
creator: Tero Frondelius
rights: Copyright (c) 2017 Juho Könnö, Hannu Tienhaara, Tero Frondelius http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 234
ending page: 238
doi: 10.23998/rm.64621

Tuotantokäyttöön soveltuva edullinen menetelmä hitsin juuren puolen väsymiseliniän arvioimiseksi
type: item
description: Juuren puolen väsyminen on käytännössä erityisen ongelmallinen syystä, että vauriota ei voi havaita ennenkuin särö on edennyt hitsin läpi. Analyysimenetelmistä esimerkiksi ns. Hot-Spot menetelmä ei sovellu juuren puolen väsymisen arviointiin. Eurocode kolmessa on joitain tapauksia, jotka käytännössä ovat juuren puolen säröön liittyviä, mutta yleistä käyttökelpoista menetelmää ei ole aikaisemmin esiintynyt. Viime vuosina on kyseisen ongelman ratkaisuun esitetty tehollisen loven menetelmää (ENS, "Effective Notch Stress"), jossa juurivirhe mallinnetaan ja virheen päissä kytetään 1 mm säteistä kaarta. Elementtimenetelmään on uutena yleisempään tietoisuuteen tullut alkujaan Belytschkon ja hänen ryhmänsä kehittämä XFEM, jolla pystyy mallintamaan särön elementtiverkosta riippumatta. Tämä antaa teoriassa hyvän mahdollisuuden tuotantokäyttöön soveltuvan analyysimenetelmän pohjaksi. Tämän esityksen tarkoituksena on verrata nimellisen jännityksen menetelmää, ENS-menetelmää, sekä XFEM-murtumismekaniikan käyttöä juuren puolen väsymisen arviointiin.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: Juuren puolen väsyminnen
  topic: keywords
subject: XFEM
  topic: keywords
subject: ENS
  topic: keywords
creator: Ilkka Valkonen
creator: Antti Valkonen
rights: Copyright (c) 2017 Ilkka Valkonen, Antti Valkonen http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 220
ending page: 223
doi: 10.23998/rm.64570

Kyntöauran rakenteiden kehittäminen mitatun kuormitusaineiston perusteella
type: item
description: Tutkimuksessa sovellettiin erilaisia lujuusopin ja standardien mukaisia käytössä olevia väsymismitoitusmenetelmiä hitsi -ja ruuviliitoksilla kokoonpantuun maatalouskoneen suunnitteluun ja lujuuslaskentaan. Tutkimuksessa mitattiin kyntöauran rakenteisiin kohdistuvia kuormituksia venymäliuskamittausten avulla ja analysoitiin rakenteiden käyttäytymistä auran käytön aikana. Mitattujen kuormitusten perusteella arvioitiin alkuperäisen S355‑teräksestä valmistetun kyntöauran rakenneosien kestoikää. Auran runko-osat suunniteltiin uudelleen käyttäen S700-lujuusluokan rakenneputkea ja rakenneosille tehtiin väsymismitoitus mitattujen kuormitusten perusteella. Suunnitellun rakenteen mitoituksessa ja jännitysten laskennassa hyödynnettiin FE-menetelmää. Hitsaamalla liitettäviä osia oli muotoiltava uudelleen sallitun jännitystason saavuttamiseksi. Väsymismitoituksessa käytettiin lujuusopin mukaista yksinkertaistettua S‑N ‑käyrää, väsymiskestävyyteen vaikuttavia tekijöitä ja lovenmuotolukuja sekä standardien mukaisia väsymisluokkiin perustuvia menetelmiä hitsiliitosten mitoituksessa. Tutkimuksen tuloksena huomattiin, että suurin vaikutus kestoikään on liitoksen geometrialla ja hitsisauman jälkikäsittelyllä. Lisäksi havaittiin, että ehjän materiaalin väsymiskestävyys kasvaa, kun materiaalin murtolujuus kasvaa. Hitsiliitoksella väsymiskestävyys ei kuitenkaan kasva samassa suhteessa perusaineeseen verrattuna. Lujaa terästä käyttämällä rakenteen massa väheni, kun rakenteen kestävyys samalla parani.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: lujuuslaskenta
  topic: keywords
subject: väsymiskestävyys
  topic: keywords
subject: hitsausliitos
  topic: keywords
subject: ruuviliitos
  topic: keywords
subject: S-N -käyrä
  topic: keywords
subject: kyntöaura
  topic: keywords
creator: Lassi Keränen
rights: Copyright (c) 2017 Lassi Keränen http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-12-14
publication date: 2017-12-14
starting page: 405
ending page: 419
doi: 10.23998/rm.64418

Estimation of stress concentration factors in butt and T-welded joints using artificial neural network-based models
type: item
description: In this study, the capability of artificial neural network-based models in estimation of stress concentration factor of welds in forms of butt-welded joint (single-V and double-V) and T-welded joint (as-welded and TIG-dressed conditions) was investigated. The joints were analyzed under axial-tension and bending load cases. A large set of finite element models were used for each configuration in order to train, validate and test the corresponding networks. The estimations by the neural network- based models yielded the results with higher accuracy for all configurations compared to the available parametric equations. The proposed models also cover the joints with broader range of local weld parameters.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: stress concentration factor
  topic: keywords
subject: butt weld
  topic: keywords
subject: T-joint
  topic: keywords
subject: artificial neural network
  topic: keywords
creator: Mohammad Dabiri
creator: Mehran Ghafouri
creator: Timo Björk
rights: Copyright (c) 2017 Mohammad Dabiri, Mehran Ghafouri, Timo Björk http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-22
publication date: 2017-08-22
starting page: 362
ending page: 367
doi: 10.23998/rm.64415

JuliaFEM - open source solver for both industrial and academia usage
type: item
description: The JuliaFEM software library is a framework that allows for the distributed processing of large Finite Element Models across clusters of computers using simple programming models. It is designed to scale up from single servers to thousands of machines, each offering local computation and storage. The basic design principle is: Everything is non-linear. All physics models are non-linear from which the linearizations are made as special cases. This is work in progress. Thus, if you share the vision, contribute and join the community.
subject: Artikkelit
  topic: section
subject: JuliaFEM, FEM, open source, Julia, julialang, natural frequency, www.juliafem.org
  topic: keywords
creator: Tero Frondelius
creator: Jukka Aho
rights: Copyright (c) 2017 Tero Frondelius, Jukka Aho http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0
date: 2017-08-21
publication date: 2017-08-21
starting page: 229
ending page: 233
doi: 10.23998/rm.64224