SPECIAL ISSUE FOR THE 18 TH NORDIC SEMINAR ON COMPUTATIONAL MECHANICS OCTOBER, 27 TH 30 TH 2005

Transkriptio

1 VOL. 38, 2005, Nro 3 SPECIAL ISSUE FOR THE 18 TH NORDIC SEMINAR ON COMPUTATIONAL MECHANICS OCTOBER, 27 TH 30 TH 2005 RAKENTEIDEN MEKANIIKAN SEURA RY FINNISH ASSOCITATION FOR STRUCTURAL MECHANICS 1

2 R A K E N T E I D E N M E K A N I I K A N S E U R A R.Y. FINNISH ASSOCIATION FOR STRUCTURAL MECHANICS JOHTOKUNTA ADMINISTRATIVE BOARD JUHA PAAVOLA, prof. (puheenjohtaja), TKK/Rakenteiden mekaniikka TAPIO AHO, dipl. ins., Ins.tsto Magnus Malmberg Oy JOUNI FREUND, tekn.tri, TKK/Lujuusoppi JUHANI KOSKI, prof., TTY/Tekn. mek. ja optimointi KARI KOLARI, dipl. ins., TKK/Lujuusoppi REIJO LINDGREN, dipl. ins., CSC-Tieteellinen laskenta SEPPO ORIVUORI, tekn.lis, Enprima Oy ILMO SIPILÄ, dipl. ins., Ins.tsto Ilmo Sipilä JUKKA TUHKURI, prof., TKK/Lujuusoppi MATTI RANTA, prof., kunniapuheenjohtaja TOIMISTO OFFICE SAMI PAJUNEN, asiamies, puh ELSA NISSINEN-NARBRO, kanslisti/jäsenasiat, puh. (09) JÄSENET MEMBERS HENKILÖJÄSENET 176 OPISKELIJAJÄSENET 3 YHTEISÖJÄSENET: Aaro Kohonen Oy Finnmap Consulting Oy Ins.tsto JP-Kakko Oy Ins.tsto Magnus Malmberg Oy Ins. tsto Pontek Oy Ins.tsto Pöysälä & Sandberg Oy TKK/Laivalaboratorio KCI Konecranes International Plc Konecranes VLC Oy KPM-Engineering Oy Nokian Renkaat Oyj Optiplan Oy Suomalainen Insinööritoimisto SITO Oy Pohjois-Karjalan AMK OSOITE: 3826 Teknillinen korkeakoulu, Rakennus- ja ympäristötekniikan osasto, Rakentajanaukio 4 A, PL 2100, TKK, puh. (09) , telefax (09) 451 ADDRESS: Helsinki University of Technology, Department of Civil and Environmental Engineering, Rakentajanaukio 4 A, P.O.Box 2100, FIN HUT, Finland. tel. (358-9) , telefax (358-9)

3 If you see the name Ruukki instead of Rautaruukki, Rannila, Fundia Reinforcing, Gasell or Asva, you are actually seeing more.

4

5 Call for papers Accidents and safety in construction sector Construction SAFETY May10-12, 2006 Helsinki, Finland 2006 Finnish Association of Civil Engineers The construction industry is one of the most hazardous workplaces in the world. Mistakes during construction often lead to very negative and unwanted results later - to loss of property or even human lives. Such situations may be caused either by natural disasters and environmental changes or human errors, whether deliberate or involuntary. The Finnish construction industry, specialist organizations and authorities have discussed ways to improve the situation and found exchange of information, circulation of best practices, learning from cases and brainstorming with colleagues and stakeholders to be one good way to proceed. The Finnish Association of Civil Engineers RIL, as an impartial network of experts, has decided to open a time window and platform for an open discussion and exchange of views between European, Finnish and global industry members by organizing a conference where these issues can be presented and discussed. This is an open call for experts, practioners, researchers and other professionals dealing with structural and occupational safety to step ahead, exchange their knowledge and information about these important issues and to learn, how to make construction industry a safe industry and built environment a safe place to live! More information: or kaisa.venalainen@ril.fi

6

7 Proceedings of the 18 th NORDIC SEMINAR ON COMPUTATIONAL MECHANICS Espoo, October, 2005 J. Paavola, J. Freund (editors)

8

9 Okstad Knut 49 Paavilainen Jani 109 Paavola Juha Pennanen Anssi 121 Peräkylä Tuomas 139 Pitkäranta Juhani Puman Ella 33 Rossi Tuomo 121 Rüter Marcus 87 Saksala Timo 41 Salonen Eero-Matti Sjölind Stig-Göran Solem Sigurd 51 Soomere Tarmo 31 Sorokin Sergey 161 Steenbock Christian 87 Stenberg Rolf Strömberg Lena Sørli Karstein 49 Thomsen Ole Thybo 157 Tibert Gunnar Toivanen Jukka 169 Toor Kashif 51 Tuhkuri Jukka Varpasuo Pentti 91 Vuotikka Antti-Jussi 149 Walther Jens Honore 9 Ärölä Kilwa 55 Öström John 67

10 List of participants Clausen Johan Denmark Jacobsen Johnny Denmark Kristensen Anders Denmark Lyckegaard Anders Denmark Walther Jens Honore Denmark Hein Helle Estonia Lellep Jaan Estonia Soomere Tarmo Estonia Aho Tapio Finland Ärölä Kilwa Finland Brandt Tellervo Finland Freund Jouni Finland Herzen von Raimo Finland Jalkanen Jussi Finland Juntunen Mika Finland Karjalainen Reetta Finland Laiho Antti Finland Lyly Mikko Finland Mönkölä Sanna Finland Niemi Antti Finland Niiranen Jarkko Finland Öström John Finland Paavilainen Jani Finland Paavola Juha Finland Peräkylä Tuomas Finland Pitkäranta Juhani Finland Saksala Timo Finland Salonen Heli Finland Toivanen Jukka Finland Tuhkuri Jukka Finland Varpasuo Pentti Finland Vuotikka Antti-Jussi Finland Zuccaro Ennio Finland Battini Jean-Marc France Ebbecke Bastian Germany Lenhof Berndt Germany Rüter Marcus Germany Ivanauskas Feliksas Lithuania Kvamsdal Trond Norway Lie Knut-Andreas Norway Korotov Sergey Russia Sorokin Sergey Russia

11 Bengzon Fredrik Sweden Eriksson Anders Sweden Heintz Sofia Sweden Larson Mats Sweden Larsson Ragnar Sweden Nurhussen Filli Sweden Strömberg Lena Sweden Tibert Gunnar Sweden

12 Thursday 27:th October Check-in* (Helsinki) Registration in Olympia Terminal E.Zuccaro Check-in DEPARTURE Buffet dinner (Buffet Serenade) Friday 28:th October Breakfast (Maxim A La Carte) ARRIVAL Check-in* (Stockholm) Registration (Värtahamnen) E. Zuccaro Check-in Seminar opening (NSCM18/A)** Keynote session I (NSCM18/A) Discrete Element Simulations in Ice Engineering J. Tuhkuri Numerical Simulation of Nano-, Meso, Macro- and J.H. Walther Multiscale Fluid Dynamics Buffet lunch (Buffet Serenade) Keynote session II (NSCM18/A) Multiscale methods for flow in porous media K.A. Lie Inverse Discontinuity Formulation of Fracture R. Larsson Coffee break (Conference center) Parallel session I : fracture (NSCM18/A) Inelastic conical shells with cracks J. Lellep Simulation of quasi-static crack growth by using the ϑ method M. Lyly Explicit FE-procedure for Numerical Modeling of Rock Fracture T. Saksala under Dynamic Indentation Parallel session I : applications (NSCM18/B) Residual Based Approximations of Fine Scales in Variational M. Larson Multiscale Approximations of Navier-Stokes Equations Adaptive Simulation of Multiphysics Problems F. Bengzon Algorithms for fluid-structure interaction of flow around two or T. Kvamsdal more cylinders with large relative motions Keynote session III (NSCM18/A) Lessons in wave theory from the Indian Ocean Tsunami T. Soomere of Millennium and from the Baltic Sea Storm Surge of Century Break DEPARTURE Ordinary session I : modelling (NSCM18/A) Finite Element analysis of jar connections: Modeling considerations A. Kristensen Deformation of a Paper Roll Loaded Against a Nip Roller K. Ärölä Comparison between Approaches to Explicit Filtering in Large T. Brandt Eddy Simulation Mathematica Modelling of Biosensors with Perforated and F. Ivanauskas Selective Membranes Modeling Aircraft Ground Behavior into a Flight Simulation J. Öström Cocktail party (Conference center) Seminar dinner (Maxim A La Carte)

13 Saturday 29:th October Breakfast (Maxim A La Carte) ARRIVAL*** Parallel session II : numerics (NSCM18/A) Benchmark study: MITC4-S and boundary layer-type deformations A. Niemi Computational results for the superconvergence and J. Niiranen postprocessing of MITC plate elements Locking-Free Plate Elements at Free Boundary J. Pitkäranta Finding the most efficient rotation-free triangular shell element G. Tibert A Posteriori Error Estimates in Linear Elastic Fracture Mechanics M. Rüter based on Different FE-Solution Spaces for the Primal and the Dual Problem Parallel session II : applications (NSCM18/B) FPK-equation solutions for stochastic structural response P. Varpasuo The Effect of Delamination on the Natural Frequencies of the H. Hein Composite Beams on Two-Parameter Foundation Fatigue life prediction of polymer covered roll R. Karjalainen Extension of ASME regulatory for validation of dynamical calculation L. Strömberg when deviations in as-buildt Forces Between Joined Discrete Particles in Discrete Element Method J. Paavilainen Break Parallel session III : numerics (NSCM18/A) A Finite Element Method for General Boundary Condition M. Juntunen New Tecnologies for Control of Local Errors in Engineering S. Korotov Computations by FEM Solution of the Helmholtz equation with controllability and S. Mönkölä spectral element methods Parallel session III : education (NSCM18/B) Vectors and tensors with matrix manipulations J. Freund Virtual Work, Lagranges Equations and Finite Elements J. Paavola Inertia and related topics of education in mechanics L. Strömberg Lunch (Conference center) Parallel session IV : materials (NSCM18/A) Stress evaluation in sandwich structures near tri-material wedge A. Lyckegaard Identification of Material Parameters of a Polymer T. Peräkylä Nonlocal plasticity model for fibre reinforced concrete L. Strömberg Time-Temperature Superposition Method for Polyester Resin A.-J. Vuotikka Slope safety calculation with a non-linear Mohr criterion J. Clausen using finite element method Parallel session IV : applications (NSCM18/B) Shape Optimisation of Core Interfaces in Sandwich Structures J. Jacobsen On wave attenuation in sandwich plates loaded by a layer of S. Sorokin viscous fluid Flexibility Evaluation of Prestressed Kinematically Indeterminate G. Tibert Frameworks On shape sensitivity analysis with unstructured grids J. Toivanen Space Frame Optimization Using PSO J. Jalkanen Seminar closure (NSCM18/A) Simulation of Stress Adaptive Bone Remodelling B. Ebbecke Check-out (Helsinki) DEPARTURE Buffet dinner (Buffet Serenade) Sunday 30:th October Breakfast (Maxim A La Carte) ARRIVAL Check-out (Stockholm) * You may need to prove your identity (official ID-card with photograph or passport) ** Conference center (deck 6) *** Hki-Sto-Hki route participants checking-out this day should move luggages etc. to seminar room NSCM18/A after the breakfast. Cabin keys will be inoperable after on the arrival day

14 OHJEITA KIRJOITTAJILLE Lehti julkaisee rakenteiden mekaniikkaa, maa - ja kallioperän mekaniikkaa, kiinteiden ja nestemäisten aineiden mekaniikkaa, lujuusoppia, rakenteiden ja koneenosien suunnittelua ja mitoitusta, rakennus - ja rakenneaineiden materiaalitekniikkaa ym. vastaavia aiheita käsitteleviä artikkeleita, lyhyitä kommentteja sekä kirjallisuuskatsauksia. Julkaistavaksi tarjottavat käsikirjoitukset tulee lähettää kahtena kappaleena ja A4-paperille tulostettuna lehden toimitussihteerille. Julkaistavien artikkeleiden maksimipituus on noin 15 sivua. Artikkelin alussa tulee olla tiivistelmä, jonka pituus ei saa olla enempää kuin sata sanaa. Mikäli artikkeli on kirjoitettu suomen kielellä, tulee käsikirjoituksen mukana toimittaa englanninkielinen tiivistelmä erillisellä paperilla. Kuvien piirrosten ja taulukoiden tulee olla sijoitettu tekstin yhteyteen. Käsikirjoituksissa sekä valmiissa artikkeleissa tulee käyttää yksinkertaista riviväliä, fonttikokoa 12 ja mieluiten Times New Roman -fonttia. Tiivistelmässä tulee kuitenkin käyttää riviväliä 0,80 cm. Jokaisen sivun vasempaan ja oikeaan reunaan jätetään 30 mm:n marginaali. Artikkelin nimiösivun ensimmäinen rivi aloitetaan 60 mm yläreunasta, muut sivut 35 mm yläreunasta ja viimeinen rivi lopetetaan 35 mm alareunasta. Lukujen otsikot kirjoitetaan isoilla vahvennetuilla kirjaimilla ilman numerointia. Kaavat, kuvat ja taulukot numeroidaan jatkuvalla numeroinnilla. Lähdeluettelon, kuvien ja tekstin kieliasun suhteen voidaan noudattaa esimerkiksi julkaisun Tirkkonen, K., Teknisen kirjoituksen laatiminen, Suomen Teknillinen Seura STS r.y. & Teknillisten Tieteiden Akatemia, Helsinki 1987 ohjeita. Kirjoittajan tulee huolehtia siitä, ettei tekijänoikeuksia rikota mahdollisten suorien lähdeaineiston lainauksien yhteydessä. Mikäli artikkeliin on otettu kuvia joistakin lähteistä, tulee kirjoittajan itse hankkia kirjallinen lupa lainauksiin. Lehti julkaisee keskustelupalstallaan lyhyitä (1-2 sivua) kirjoituksia, jotka sisältävät joko tässä tai jossakin muussa alan lehdessä julkaistuihin artikkeleihin kohdistuvia mielipiteitä ja kritiikkiä tai jonkin mielenkiintoisen lehden toimialaan kuuluvan teknisen menetelmän tai ratkaisun selostuksen. Artikkelien kirjoittajille lähetetään 5 ylimääräistä lehden numeroa. NOTES TO CONTRIBUTORS The journal publishes articles, literature reviews and short notes on theoretical and experimental structural mechanics, soil and rock mechanics, continuum and fluid mechanics, strength of materials, design of structures and machines, structural materials, etc. Manuscripts should be submitted in duplicate form to the secretary of the journal. The maximum length of an article is about 15 pages including the figures, tables and list of references. The body of the manuscript should be preceded by an abstract of about one hundred words. Manuscripts as well as camera-ready papers should be printed with single line spacing on an A4 paper by using font size 12 and preferably Times New Roman font. However, a 0.80 cm line spacing should be used in the Abstract. The top margin should be 60 mm on the first page and 35 mm on all other pages. A 30 mm left margin, a 30 mm right margin and a 35 mm bottom margin should be used. The chapter headings should be without numbering and typed with capital letters. The formulae, figures and tables should be consecutively numbered. The authors should ensure that the manuscript does not include any material that may be subject to copyright or alternatively get a written permission to use the material subject to copyright. The journal publishes also short letters containing opinions or critique on articles published in the journal or short letters describing a technical method or a solution having interest in the field of the journal. The length of these letters should not exceed 2 pages. The authors will receive five copies of the journal free of charge.

15 R A K E N T E I D E N M E K A N I I K K A JOURNAL OF STRUCTURAL MECHANICS TOIMITUS BOARD OF EDITORS JUKKA TUHKURI, päätoimittaja PAAVO HASSINEN SEPPO HUOVINEN TUOMO KÄRNÄ MAURI MÄÄTTÄNEN SEPPO ORIVUORI JUHA PAAVOLA EERO-MATTI SALONEN ENNIO ZUCCARO, toimitussihteeri editor-in-chief secretary ASIANTUNTIJANEUVOSTO EDITORIAL ADVISORY BOARD JUKKA AALTO, prof. MATTI HAKALA, prof. MARKKU HEINISUO, tekn.tri ESKO HYTTINEN, prof. KARI IKONEN, tekn.tri PAULI JUMPPANEN, tekn.tri PEKKA KANERVA, prof. REIJO KOUHIA, tekn.tri MARTTI MIKKOLA, prof. PENTTI MÄKELÄINEN, prof. ERKKI NIEMI, prof. HERMAN PARLAND, prof. JOUKO PELLOSNIEMI, dipl.ins. VESA PENTTALA, prof. JARI PUTTONEN, tekn.tri MATTI A RANTA, prof. TAPANI RECHARDT, tekn.tri OLLI SAARELA, prof. RISTO SAJANIEMI, dipl.ins. TAPIO SALMI, prof. SEPPO SALONEN, dipl.ins. ASKO SARJA, prof. ROLF STENBERG, prof. MARKKU TUOMALA, prof. PENTTI VARPASUO, tekn. tri TOR-ULF WECK, prof. Hinnat: vuosikerta 12 EUR kotimaassa, ulkomaille tilattuna 38 EUR ja irtonumero 5 EUR. OSOITE: Teknillinen korkeakoulu, Rakennus- ja ympäristötekniikan osasto, Rakentajanaukio 4 A, PL 2100, TKK, puh. (09) , telefax (09) ADDRESS: Helsinki University of Technology, Department of Civil and Environmental Engineering, Rakentajanaukio 4 A, P.O.Box 2100, FIN HUT, Finland, tel. (358-9) , telefax (358-9) Julkaisija RAKENTEIDEN MEKANIIKAN SEURA R.Y. ISSN PICASET OY