Byl studován kontakt mezi koulí a deskou pod tangenciálním zatížením ve vodě. Jako zdroj střižných kmitů byl použit akustický rezonátor (křemíkové mikrováhy – QCM). Kontakt koule s povrchem resonátoru indukuje změnu resonanční frekvence a šířky pásma. Byla měřena změna frekvence f a změna šířky pásma v závislosti na amplitudě oscilací. S rostoucí amplitudou docházelo k poklesu f a růstem , což je chování typické pro parciální skluz. Díky aplikaci Cattaneo-Mindlinova modelu byl vypočítán kontaktní poloměr a třecí koeficient. Kontaktní poloměr při nízké amplitudě stoupal při zvětšujícím se normálovým zatížením. Tato závislost se dobře shodovala s JKR modelem. Třecí koeficient se nacházel v odpovídajícím rozsahu. Při zvyšování externí normálové síly, docházelo k nepatrnému snižování hodnoty třecího koeficientu. Toto chování je vysvětleno příspěvkem adhezivních sil k totální normálové síle. Výpočtem byly získány dva typy třecích koeficientů, první ze změny frekvence f a druhý ze změny šířky pásma . Tyto dvě hodnoty se spolu shodovaly z ± 20 % pro měření prováděná ve vodě, zatímco pro dvě měření prováděných na hydrofilním povrchu ve vzduchu se lišila. Tento nesoulad poukazuje na nedostatek Cattaneo Mindlinovy teorie a mohl by být vysvětlen přítomností kapilárních sil.

A couple of discretization schemes, based on an FE-like tessellation of the domain and polynomial reproducing, globally smooth shape functions, are considered and numerically explored to a limited extent. The first one among these is an existing scheme, the smooth DMS-FEM, that employs Delaunay triangulation or tetrahedralization (as approximate) towards discretizing the domain geometry employs triangular (tetrahedral) B-splines as kernel functions en route to the construction of polynomial reproducing functional approximations. In order to verify the numerical accuracy of the smooth DMS-FEM vis-à-vis the conventional FEM, a Mindlin-Reissner plate bending problem is numerically solved. Thanks to the higher order continuity in the functional approximant and the consequent removal of the jump terms in the weak form across inter-triangular boundaries, the numerical accuracy via the DMS-FEM approximation is observed to be higher than that corresponding to the conventional FEM. This advantage notwithstanding, evaluations of DMS-FEM based shape functions encounter singularity issues on the triangle vertices as well as over the element edges. This shortcoming is presently overcome through a new proposal that replaces the triangular B-splines by simplex splines, constructed over polygonal domains, as the kernel functions in the polynomial reproduction scheme. Following a detailed presentation of the issues related to its computational implementation, the new method is numerically explored with the results attesting to a higher attainable numerical accuracy in comparison with the DMS-FEM.

The Mindlin-Reissner plate model is widely used for the elastic deformation simulation of moderately thick plates. Shear locking occurs in the case of thin plates, which means slow convergence with respect to the mesh size. The Kirchhoff plate model does not show locking effects, but is valid only for thin plates. One would like to have a method suitable for both thick and thin plates. Several approaches are known to deal with the shear locking in the Mindlin-Reissner plate model. In addition to the well-known MITC elements and other approaches based on a mixed formulation, hierarchical methods have been developed in the recent years. These are based on the Kirchhoff model and add terms to account for shear deformations. We present some of these methods and develop a new hierarchic plate formulation. This new model can be discretised by a combination of C0 and C1 finite elements. Numerical tests show that the new formulation is locking-free and numerically efficient. We also give an extension of the model to a hierarchical Naghdi shell based on a Koiter shell formulation with unknowns in Cartesian coordinates.:1 Introduction 2 Plate theory 3 Shell theory 4 Conclusion