<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Built Environ.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Built Environment</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Built Environ.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2297-3362</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fbuil.2018.00040</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Built Environment</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>A Meshless Solution to the Vibration Problem of Cylindrical Shell Panels</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Yiotis</surname> <given-names>Aristophanes J.</given-names></name>
<xref ref-type="corresp" rid="c001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/507189/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>John T.</given-names></name>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/506446/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff><institution>School of Civil Engineering, National Technical University of Athens</institution>, <addr-line>Athens</addr-line>, <country>Greece</country></aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by"><p>Edited by: Vagelis Plevris, OsloMet&#x02014;Oslo Metropolitan University, Norway</p></fn>
<fn fn-type="edited-by"><p>Reviewed by: Andreas Kampitsis, Imperial College London, United Kingdom; Aristotelis E. Charalampakis, National Technical University of Athens, Greece</p></fn>
<corresp id="c001">&#x0002A;Correspondence: Aristophanes J. Yiotis <email>fgiotis&#x00040;otenet.gr</email></corresp>
<fn fn-type="other" id="fn001"><p>This article was submitted to Computational Methods in Structural Engineering, a section of the journal Frontiers in Built Environment</p></fn></author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>12</day>
<month>09</month>
<year>2018</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2018</year>
</pub-date>
<volume>4</volume>
<elocation-id>40</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>13</day>
<month>03</month>
<year>2018</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>04</day>
<month>07</month>
<year>2018</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2018 Yiotis and Katsikadelis.</copyright-statement>
<copyright-year>2018</copyright-year>
<copyright-holder>Yiotis and Katsikadelis</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p></license>
</permissions>
<abstract><p>The Meshless Analog Equation Method (MAEM) is a purely mesh-free method for solving partial differential equations (PDEs). In the present study, the method is applied to the dynamic analysis of cylindrical shell structures. Based on the principle of the analog equation, MAEM converts the three governing partial differential equations in terms of displacements into three uncoupled substitute equations, two of 2nd order (Poisson&#x00027;s) and one of 4th order (biharmonic), with fictitious sources. The fictitious sources are represented by series of Radial Basis Functions (RBFs) of multiquadric (MQ) type, and the substitute equations are integrated. The integration allows the representation of the displacements by new RBFs, which approximate the displacements accurately and also their derivatives involved in the governing equations. By inserting the approximate solution in the governing differential equations and taking into account the boundary and initial conditions and collocating at a predefined set of mesh-free nodal points, we obtain a system of ordinary differential equations of motion. The solution of the system gives the unknown time-dependent series coefficients and the solution to the original problem. Several shell panels are analyzed using the method, and the numerical results demonstrate its efficiency and accuracy.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>MAEM</kwd>
<kwd>Meshless Analog Equation Method</kwd>
<kwd>cylindrical shells</kwd>
<kwd>dynamic analysis</kwd>
<kwd>radial basis functions</kwd>
<kwd>partial differential equations</kwd>
</kwd-group>
<counts>
<fig-count count="10"/>
<table-count count="4"/>
<equation-count count="62"/>
<ref-count count="42"/>
<page-count count="10"/>
<word-count count="5170"/>
</counts>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<title>Introduction</title>
<p>Thin shell structures have an outstanding efficiency in fully utilizing the structural material and have been extensively used in many engineering applications including aircraft structures, pressure vessels, and others. Static and dynamic analysis is essential for the analysis and design of shell structures. Various numerical methods, such as the Finite Difference Method (FDM) and especially the Finite Element Method (FEM) have been used (Lee and Han, <xref ref-type="bibr" rid="B23">2001</xref>) for the dynamic analysis of linear elastic thin shells characterized by complex geometry, loading and boundary conditions. Both methods have been employed successfully for the solution of a variety of static and dynamic shell problems. The Boundary Element Method (BEM) is an efficient alternative to the domain type methods, especially for thin elastic shallow shells (Beskos, <xref ref-type="bibr" rid="B1">1991</xref>), or combined with the AEM for cylindrical shells (Yiotis and Katsikadelis, <xref ref-type="bibr" rid="B37">2000</xref>).</p>
<p>Such methods require the generation of a mesh which can be an incredibly tedious and time-consuming process, while their convergence rate is of 2nd order (Cheng et al., <xref ref-type="bibr" rid="B2">2003</xref>). On the other hand, Meshless Methods (MMs) present an attractive alternative to FEM or BEM, especially for shell structures that are complex regarding both the governing equations and the geometry representation. Comprehensive descriptions of different MMs are presented by Liu (<xref ref-type="bibr" rid="B26">2002</xref>); Liu and Gu (<xref ref-type="bibr" rid="B27">2005</xref>) and in a review paper by Nguyen et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B30">2008</xref>).</p>
<p>There are several papers on dynamic analysis of shells using MM. Homogeneous shells are studied using various versions of MM in Liu et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B28">2006</xref>), Ferreira et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B5">2006b</xref>), and Dinis et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B3">2011</xref>). Functionally graded (FG) cylindrical thin shells have also been treated by this method (Ferreira et al., <xref ref-type="bibr" rid="B4">2006a</xref>; Zhao et al., <xref ref-type="bibr" rid="B42">2009</xref>; Roque et al., <xref ref-type="bibr" rid="B33">2010</xref>), as well as thick cylindrical shells (Pilafkan et al., <xref ref-type="bibr" rid="B31">2013</xref>) have been analyzed by this method.</p>
<p>The mesh-free multiquadric radial basis functions (MQ-RBFs) method presented in Kansa (<xref ref-type="bibr" rid="B12">2005</xref>) has attracted the interest of researchers, due to its exponential convergence and its easiness of implementation. The significant drawbacks of the method are the ill-conditioning of the coefficient matrix and the inability to accurately approximate the derivatives of the sought solution which renders the method inappropriate for a strong formulation of the problem. These drawbacks of the standard MQ-RBF method, are overcome by a new RBF method presented recently by Katsikadelis (<xref ref-type="bibr" rid="B14">2006</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B15">2008a</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B16">b</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B17">2009</xref>) and Yiotis and Katsikadelis (<xref ref-type="bibr" rid="B38">2008</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B39">2013</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B40">2015a</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B41">b</xref>). Another critical issue is the implementation of multiple boundary conditions for equations of order higher than 2nd. In this investigation, the &#x003B4;-technique is employed (Jang et al., <xref ref-type="bibr" rid="B11">1989</xref>) for the 4th order equation. The problem of multiple boundary conditions is not present when the shell is modeled as a 3D body (Katsikadelis and Platanidi, <xref ref-type="bibr" rid="B21">2007</xref>).</p>
<p>In this paper, the MAEM is extended to the dynamic problem of cylindrical shell panels as described by section MAEM Solution. A first approach to this problem was attempted in a previous work (Yiotis and Katsikadelis, <xref ref-type="bibr" rid="B41">2015b</xref>), where some preliminary results only for the eigenfrequency analysis were presented. In section Problem Statement, the statement of the problem is presented, while several example problems are worked out in section Numerical Examples, which illustrate the applicability of the method and demonstrate its efficiency and section Conclusions contains certain conclusions drawn from this investigation.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>Problem statement</title>
<p>We consider a thin cylindrical shell with parametric lines <italic>x</italic> (<italic>s</italic> &#x0003D; <italic>const</italic>.) and <italic>s</italic> (<italic>x</italic> &#x0003D; <italic>const</italic>.) which are assumed to be lines of curvature, as well; <italic>x</italic> is measured along the <italic>x</italic> lines of the shell and <italic>s</italic> along the <italic>s</italic> lines, while <italic>z</italic> is measured along the normal to the middle surface of the shell, as shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F1">1</xref>. <italic>R</italic> is the radius of curvature and <italic>h</italic> is the thickness.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>Figure 1</label>
<caption><p>Cylindrical shell.</p></caption>
<graphic xlink:href="fbuil-04-00040-g0001.tif"/>
</fig>
<p>In this investigation we use the Fl&#x000FC;gge equations for the thin shell theory, based on the following assumptions (Love, <xref ref-type="bibr" rid="B29">1944</xref>):</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>The thickness of the shell is small compared with (i) its other dimensions; (ii) the smallest radius of the shell curvature.</p></list-item>
<list-item><p>Strains and displacements are sufficiently small and as a result quantities of 2nd and higher order of magnitude in the strain-displacement relations can be neglected.</p></list-item>
<list-item><p>The normal transverse stress is relatively small, compared with the other normal stresses, and can be neglected.</p></list-item>
<list-item><p>Lines normal to the undeformed middle surface remain straight and normal to the deformed middle surface.</p></list-item>
</list>
<p>The first assumption defines the meaning of &#x0201C;thin shells,&#x0201D; whereas the second one implies that all calculations refer to the original undeformed configuration and subsequently leads to linear differential equations. Further, the assumption <italic>z</italic>/<italic>R</italic> &#x0003C; &#x0003C; 1 is adopted in deriving the stress resultants in integrating the stresses through the thickness of the shell. The 4th assumption is known as Kirchhoff&#x00027;s hypothesis yielding</p>
<disp-formula id="E1"><label>(1a)</label><mml:math id="M1"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E2"><label>(1b)</label><mml:math id="M2"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E3"><label>(1c)</label><mml:math id="M3"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which implies &#x003C3;<sub><italic>xz</italic></sub> &#x0003D; &#x003C3;<sub><italic>sz</italic></sub> &#x0003D; 0 (Leissa, <xref ref-type="bibr" rid="B24">1973</xref>).</p>
<p>The equations of motion for the case of the thin cylindrical shell can be derived using Hamilton&#x00027;s principle as follows</p>
<disp-formula id="E4"><label>(2)</label><mml:math id="M4"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A0;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003A0; is the total potential energy given by</p>
<disp-formula id="E5"><label>(3)</label><mml:math id="M5"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x003A0;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>in which <italic>U</italic><sub>0</sub>, is the strain energy</p>
<disp-formula id="E6"><label>(4)</label><mml:math id="M6"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and <italic>W</italic><sub>1</sub>, <italic>W</italic><sub>2</sub> the works produced by the loading and the boundary forces, i.e.,</p>
<disp-formula id="E7"><label>(5)</label><mml:math id="M7"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E8"><label>(6)</label><mml:math id="M8"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In Equation (4) &#x003C3;<sub><italic>x</italic></sub>, &#x003C3;<sub><italic>s</italic></sub> are the normal stresses, &#x003C3;<sub><italic>xs</italic></sub> the tangential shear stress, &#x003C3;<sub><italic>xz</italic></sub>, &#x003C3;<sub><italic>sz</italic></sub> the transverse (in the <italic>z</italic> direction) shear stresses and <italic>e</italic><sub><italic>x</italic></sub>, <italic>e</italic><sub><italic>s</italic></sub>, &#x003B3;<sub><italic>xs</italic></sub>, &#x003B3;<sub><italic>xz</italic></sub>, &#x003B3;<sub><italic>sz</italic></sub> the respective strains at an arbitrary point of shell cross-section.</p>
<p>In Equation (5), <italic>q</italic><sub><italic>x</italic></sub>(<italic>t</italic>), <italic>q</italic><sub><italic>s</italic></sub>(<italic>t</italic>), and <italic>q</italic><sub><italic>z</italic></sub>(<italic>t</italic>) are the three components of the loading in the axial, circumferential and normal to the middle surface directions, respectively, while <italic>u</italic>, &#x003BD;, and <italic>w</italic> represent the axial, circumferential and normal displacements at the middle surface of the shell.</p>
<p>In Equation (6) the quantities <inline-formula><mml:math id="M10"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M11"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M12"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M13"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M14"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M15"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M16"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M17"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M18"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M19"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> denote prescribed boundary forces along an edge (<italic>x</italic> &#x0003D; <italic>const</italic>.) and an edge (<italic>s</italic> &#x0003D; <italic>const</italic>.) respectively; <italic>u</italic>, &#x003BD; and <italic>w</italic> represent the axial, circumferential and normal displacements at the boundary and &#x003B8;<sub><italic>x</italic></sub>, &#x003B8;<sub><italic>s</italic></sub> are the rotations of the normal to the middle surface about the <italic>s</italic> and <italic>x</italic> axes respectively.</p>
<p>Furthermore, in Equation (2) the quantity <italic>K</italic> is the kinetic energy of the body and is given regarding the shell variables as</p>
<disp-formula id="E10"><label>(7)</label><mml:math id="M20"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x01E87;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003C1; is the mass density of the material of the shell.</p>
<p>The quantity &#x003B4;<italic>W</italic><sub><italic>nc</italic></sub> represents the work of the damping forces, non-conservative forces, due to the virtual displacements and is given by the relation</p>
<disp-formula id="E11"><label>(8)</label><mml:math id="M21"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>&#x01E87;</mml:mi><mml:mi>&#x003B4;</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003B7; is the damping coefficient.</p>
<p>Neglecting the contribution from the rotatory inertia terms <inline-formula><mml:math id="M22"><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M23"><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:math></inline-formula> in Equation (7), inserting Equation (3) and taking the variation (Katsikadelis, <xref ref-type="bibr" rid="B20">2016</xref>), we obtain the Fl&#x000FC;gge type differential equations (Fl&#x000FC;gge, <xref ref-type="bibr" rid="B7">1962</xref>; Kraus, <xref ref-type="bibr" rid="B22">1967</xref>), in terms of the displacements as well as the associated boundary and initial conditions</p>
<list list-type="alpha-lower">
<list-item><p>Differential equations
<disp-formula id="E12"><label>(9a)</label><mml:math id="M24"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E13"><mml:math id="M25"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>&#x000FC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E14"><mml:math id="M26"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E15"><label>(9b)</label><mml:math id="M27"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x000A0;</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mover><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mover><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x000A8;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E16"><mml:math id="M28"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E17"><label>(9c)</label><mml:math id="M29"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x000A8;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M30"><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> is the biharmonic operator <italic>E</italic> is the modulus of elasticity and &#x003BD; is Poisson&#x00027;s ratio.</p></list-item>
<list-item><p>The boundary conditions (Kraus, <xref ref-type="bibr" rid="B22">1967</xref>)</p>
<p><italic>On a curved edge</italic> (<italic>x</italic> &#x0003D; 0 <italic>or x</italic> &#x0003D; <italic>l</italic>)
<disp-formula id="E18"><label>(10a)</label><mml:math id="M31"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>u</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x0016B;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;or&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E19"><label>(10b)</label><mml:math id="M32"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>&#x000A0;or&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E20"><label>(10c)</label><mml:math id="M33"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>w</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>&#x000A0;or&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E21"><label>(10d)</label><mml:math id="M34"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;or&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>On a straight edge (<italic>s</italic> &#x0003D; 0 or <italic>s</italic> &#x0003D; <italic>a</italic>)
<disp-formula id="E22"><label>(10e)</label><mml:math id="M35"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>u</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x0016B;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;or&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E23"><label>(10f)</label><mml:math id="M36"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>&#x000A0;or&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E24"><label>(10g)</label><mml:math id="M37"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>w</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>&#x000A0;or&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E25"><label>(10h)</label><mml:math id="M38"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x000A0;or&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Besides, the following corner conditions must be satisfied (Leissa, <xref ref-type="bibr" rid="B24">1973</xref>)
<disp-formula id="E26"><label>(10i)</label><mml:math id="M39"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>&#x000A0;or&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item><p>The initial conditions
<disp-formula id="E27"><label>(11a-b)</label><mml:math id="M40"><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x01E87;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E28"><label>(11c-d)</label><mml:math id="M41"><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E29"><label>(11e-f)</label><mml:math id="M42"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p></list-item>
</list>
<p>where <italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub>(x), <italic>h</italic><sub><italic>i</italic></sub>(x) (<italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2, 3) are specified functions and (x) &#x0003D; (<italic>x, s</italic>).</p>
<p>The stress resultants <italic>N</italic><sub><italic>x</italic></sub>, <italic>N</italic><sub><italic>s</italic></sub>, <italic>N</italic><sub><italic>xs</italic></sub>, <italic>N</italic><sub><italic>sx</italic></sub>, <italic>M</italic><sub><italic>x</italic></sub>, <italic>M</italic><sub><italic>s</italic></sub>, <italic>M</italic><sub><italic>xs</italic></sub>, <italic>M</italic><sub><italic>sx</italic></sub>, <italic>Q</italic><sub><italic>x</italic></sub>, <italic>Q</italic><sub><italic>s</italic></sub> are expressed in terms of the displacements as</p>
<disp-formula id="E30"><label>(12a)</label><mml:math id="M43"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E31"><label>(12b)</label><mml:math id="M44"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x0200B;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E32"><label>(12c)</label><mml:math id="M45"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E33"><label>(12d)</label><mml:math id="M46"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E34"><label>(12e)</label><mml:math id="M47"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E35"><label>(12f)</label><mml:math id="M48"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;&#x02003;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E36"><label>(12g)</label><mml:math id="M49"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E37"><label>(12h)</label><mml:math id="M50"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E38"><label>(12i)</label><mml:math id="M51"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E39"><label>(12j)</label><mml:math id="M52"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>D</italic> &#x0003D; <italic>E</italic>/12(1&#x02212;&#x003BD;<sup>2</sup>) and, <italic>T</italic><sub><italic>xs</italic></sub> <italic>V</italic><sub><italic>x</italic></sub> the effective tangential membrane and transverse shear forces at the edges <italic>x</italic> &#x0003D; 0, <italic>l</italic> given as</p>
<disp-formula id="E40"><label>(13a)</label><mml:math id="M53"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E41"><label>(13b)</label><mml:math id="M54"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Similarly, <italic>T</italic><sub><italic>sx</italic></sub> and <italic>V</italic><sub><italic>s</italic></sub> represent the effective tangential membrane, and transverse shear force at the edges <italic>s</italic> &#x0003D; 0, <italic>a</italic> and are given as</p>
<disp-formula id="E42"><label>(14a)</label><mml:math id="M55"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E43"><label>(14b)</label><mml:math id="M56"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec id="s3">
<title>MAEM solution</title>
<p>MAEM (Katsikadelis, <xref ref-type="bibr" rid="B13">2002</xref>) is used for the solution of the initial boundary problem (9), (10), (11), as shown in the following. Let <italic>u</italic>, &#x003BD; and <italic>w</italic> be the solution to the problem. Since Equations (9) are of the 2nd order with respect to <italic>u</italic>, &#x003BD; and of the 4th order with respect to <italic>w</italic>, the analog equations which are convenient to use are</p>
<disp-formula id="E44"><label>(15a,b,c)</label><mml:math id="M57"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>b</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x0003D; <italic>b</italic><sub><italic>i</italic></sub>(x, <italic>t</italic>) (<italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2, 3) are unknown fictitious sources depending on time, which, however, is treated as a parameter, i.e., Equations (15a,b,c) are quasi-static, treated as static at each instant. The fictitious sources can be established as follows.</p>
<p>The fictitious sources are approximated with MQ-RBFs series. Thus we have</p>
<disp-formula id="E45"><label>(16a,b,c)</label><mml:math id="M58"><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>c</italic> is the shape parameter; <italic>K, L</italic> represent the number of collocating points inside &#x003A9; and on &#x00393;, respectively; <inline-formula><mml:math id="M59"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math></inline-formula>, <italic>r</italic> &#x0003D; |x&#x02212;x<sub><italic>j</italic></sub>| (see Figure <xref ref-type="fig" rid="F2">2</xref>), and <inline-formula><mml:math id="M60"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M61"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M62"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> time-dependent coefficients to be determined. Note that, while the derivatives of the membrane displacements <italic>u</italic>, &#x003BD; are collocated at <italic>K</italic> domain and <italic>L</italic> boundary points, the derivatives of the normal displacement <italic>w</italic> according to the &#x003B4;-technique (Ferreira et al., <xref ref-type="bibr" rid="B6">2005</xref>) are collocated in <italic>K</italic> domain and 2<italic>L</italic> boundary nodal points placed on the auxiliary boundary <inline-formula><mml:math id="M63"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x00393;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> at a small distance &#x003B4; from the actual one.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>Figure 2</label>
<caption><p>Boundary and domain nodal points.</p></caption>
<graphic xlink:href="fbuil-04-00040-g0002.tif"/>
</fig>
<p>Equations (16) can be directly integrated to yield</p>
<disp-formula id="E46"><label>(17a,b,c)</label><mml:math id="M64"><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x000FB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00175;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M65"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x000FB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00175;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are solutions of the equations</p>
<disp-formula id="E47"><label>(18a,b,c)</label><mml:math id="M66"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x000FB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00175;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Since the functions <italic>f</italic><sub><italic>j</italic></sub>(<italic>r</italic>) depend only on the radial distance <italic>r</italic>, the solution of Equations (18) can be obtained after writing them in polar coordinates. For the 2nd order equations, we have</p>
<disp-formula id="E48"><label>(19)</label><mml:math id="M67"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x000FB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x000FB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which after integration gives</p>
<disp-formula id="E49"><label>(20)</label><mml:math id="M68"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x000FB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Similarly, we have</p>
<disp-formula id="E50"><label>(21)</label><mml:math id="M69"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The regularity condition at <italic>r</italic> &#x0003D; 0 demands <italic>G</italic><sub>1</sub> &#x0003D; <italic>G</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0. The remaining constants <italic>H</italic><sub>1</sub>, <italic>H</italic><sub>2</sub> together with the shape parameter <italic>c</italic>, if not arbitrarily specified, can be determined with an optimization procedure, such as to ensure the regularity of coefficients matrix (control of the condition number) and the error minimization. It has been shown that the coefficient matrix resulting from the new RBFs is always invertible (Sarra, <xref ref-type="bibr" rid="B34">2006</xref>), and as a result, we take in this analysis <italic>H</italic><sub>1</sub> &#x0003D; <italic>H</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0 for convenience. Thus only <italic>c</italic>, the shape parameter is involved in the error minimization procedure (Katsikadelis, <xref ref-type="bibr" rid="B15">2008a</xref>).</p>
<p>For the 4th order equation, one can write</p>
<disp-formula id="E51"><label>(22)</label><mml:math id="M70"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x00175;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x00175;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Integrating Equation (22), and removing the singular terms and the terms including the arbitrary constants (Yao et al., <xref ref-type="bibr" rid="B36">2010</xref>) yield</p>
<disp-formula id="E52"><label>(23)</label><mml:math id="M71"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00175;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>60</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>45</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>225</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>60</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">ln</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Direct differentiation of Equations (17) obtains the derivatives of the displacements involved in the governing equations (9a,b,c).</p>
<disp-formula id="E53"><label>(24a,b,c)</label><mml:math id="M72"><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>u</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x000FB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00175;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>i, k, l</italic> stand for <italic>x, s</italic>.</p>
<p>Furthermore, the derivatives of the displacements with respect to time can also be obtained by direct differentiation of Equations (17). Thus we have</p>
<disp-formula id="E54"><label>(25a,b,c)</label><mml:math id="M73"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x00227;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x000FB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x00227;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x01E87;</mml:mi><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x00227;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00175;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E55"><label>(26a,b,c)</label><mml:math id="M74"><mml:mrow><mml:mi>&#x000FC;</mml:mi><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x000E4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x000FB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000A8;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x000E4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x01E85;</mml:mi><mml:mo>&#x02243;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x000E4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x00175;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Collocating Equations (9) at the <italic>K</italic> nodal points inside &#x003A9; and the four boundary conditions, Equations (10), at the <italic>L</italic> boundary nodal points (Figure <xref ref-type="fig" rid="F2">2</xref>) using the well-known &#x003B4;-technique for multiple boundaries (Yiotis and Katsikadelis, <xref ref-type="bibr" rid="B40">2015a</xref>), and inserting Equations (17) and (24) to (26) in the resulting expressions, a system of ordinary differential equations is obtained, namely</p>
<disp-formula id="E56"><label>(27)</label><mml:math id="M75"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>M</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>a</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x000A8;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>C</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>a</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>K</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>a</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>g</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <bold>M</bold>, <bold>C</bold>, and <bold>K</bold> are known square matrices having dimension 3<italic>K</italic>&#x0002B;4<italic>L</italic>; <bold>g</bold> is a vector including the 3<italic>K</italic> values of the external load <italic>g</italic>(<bold>x</bold>, <italic>t</italic>) and <bold>a</bold> is the vector of the 3<italic>K</italic>&#x0002B;4<italic>L</italic> values of the unknown time-dependent coefficients <inline-formula><mml:math id="M76"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M77"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M78"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Equation (27) is the semi-discretized equation of motion of the cylindrical shell with <bold>M</bold>, <bold>C</bold>, and <bold>K</bold> representing the generalized mass, damping and stiffness matrices, respectively. It can be solved numerically, using any time step integration technique to establish the time-dependent unknown coefficients. Here the method presented in Katsikadelis (<xref ref-type="bibr" rid="B18">2014a</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B19">b</xref>) is employed. The initial conditions of Equation (27) result from Equations (17) and (25) on the basis of Equations (11) as follows:</p>
<disp-formula id="E57"><label>(28a)</label><mml:math id="M79"><mml:mrow><mml:msup><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>a</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>u</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='true'>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mtext>g</mml:mtext><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>a</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>u</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='true'>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>h</mml:mi></mml:mstyle><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E58"><label>(28b)</label><mml:math id="M80"><mml:mrow><mml:msup><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>a</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='true'>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mtext>g</mml:mtext><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>a</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>2</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='true'>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>h</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E59"><label>(28c)</label><mml:math id="M81"><mml:mrow><mml:msup><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>a</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>w</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='true'>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mtext>g</mml:mtext><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>a</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>3</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>w</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='true'>&#x0005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>h</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>x</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Once the coefficients <inline-formula><mml:math id="M82"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M83"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M84"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> have been computed, the field functions <italic>u</italic>, &#x003BD;, <italic>w</italic>, their derivatives, and the stress resultants can be evaluated from Equations (17), (24) to (26) and (12) to (14).</p>
<p>For free vibrations it is <bold>C</bold> &#x0003D; <bold>g</bold>(<bold>x</bold>, <italic>t</italic>) &#x0003D; <bold>0</bold> and the equation of motion, Equation (27), takes the form</p>
<disp-formula id="E60"><label>(29)</label><mml:math id="M85"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>M</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>a</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>&#x000A8;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>K</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>a</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>while the essential boundary conditions, Equations (10), become homogeneous.</p>
<p>By setting</p>
<disp-formula id="E61"><label>(30)</label><mml:math id="M86"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>a</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Equation (29) results in the eigenvalue problem</p>
<disp-formula id="E62"><label>(31)</label><mml:math id="M87"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="right center left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>K</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mtext>M</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which gives the eigenfrequencies &#x003C9;<sub><italic>i</italic></sub> and the eigenvectors <bold>&#x003B1;</bold> &#x0003D; [<bold>&#x003B1;</bold><sup>(1)</sup>, <bold>&#x003B1;</bold><sup>(2)</sup>, <bold>&#x003B1;</bold><sup>(3)</sup>]<italic>T</italic>, where <inline-formula><mml:math id="M88"><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003B1;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003B1;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003B1;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003B1;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M89"><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003B1;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003B1;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003B1;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003B1;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M90"><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003B1;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003B1;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003B1;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003B1;</mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. The elements of these vectors are the three sets of coefficients corresponding to the functions <italic>u</italic>, &#x003BD;, and <italic>w</italic>, respectively. Subsequently, the mode shapes are obtained by substituting <bold>&#x003B1;</bold> &#x0003D; [<bold>&#x003B1;</bold><sup>(1)</sup>, <bold>&#x003B1;</bold><sup>(2)</sup>, <bold>&#x003B1;</bold><sup>(3)</sup>]<italic>T</italic> in Equations (17).</p>
<p>The accuracy of the approximation (9) depends heavily on <italic>c</italic> (see Equations 20-21-23). This was also verified in the problem at hand. Thus we come across to the problem of selecting a &#x0201C;<italic>good&#x0201D;</italic> value for <italic>c</italic>, that is, a value of the shape parameters that produces results of acceptable accuracy. Several methods have been suggested (Hardy, <xref ref-type="bibr" rid="B10">1971</xref>; Franke, <xref ref-type="bibr" rid="B9">1982</xref>; Foley, <xref ref-type="bibr" rid="B8">1994</xref>; Rippa, <xref ref-type="bibr" rid="B32">1999</xref>; Katsikadelis, <xref ref-type="bibr" rid="B17">2009</xref>) for selecting a good value for <italic>c</italic> in 2D problems. Katsikadelis (<xref ref-type="bibr" rid="B14">2006</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B16">2008b</xref>) proposed the minimization of the functional (total potential) for obtaining an optimal value for <italic>c</italic>. For the present problem, the optimal value is obtained by the search method as the value of <italic>c</italic> which yields the minimum value of the eigenfrequencies &#x003C9;<sub><italic>i</italic></sub>. It was observed that the optimum <italic>c</italic> giving the minimum 1st eigenfrequency differs negligibly from that yielding the higher minimum eigenfrequencies. Therefore the same optimum value of <italic>c</italic> can be used to avoid the search method for higher eigenfrequencies.</p>
</sec>
<sec id="s4">
<title>Numerical examples</title>
<p>On the basis of the above analysis, a Fortran program has been written. The expressions of the derivatives involved in Equations (9) to (11) and Equations (12) to (14) have been obtained using the symbolic language MAPLE. Though the method applies to cylindrical shell of variable radius of curvature, for reasons of simplicity, the efficiency and accuracy of the developed method are demonstrated by studying the forced and free vibrations of circular cylindrical panels, (Figure <xref ref-type="fig" rid="F3">3</xref>), under different sets of boundary conditions. The NASTRAN FEM code and a model with 400 rectangular elements (Figure <xref ref-type="fig" rid="F4">4B</xref>) are used to compare the results. In all examples the employed material constants are: <italic>E</italic> &#x0003D; 21 &#x000D7; 10<sup>6</sup><italic>kN</italic>/<italic>m</italic><sup>2</sup>, &#x003BD; &#x0003D; 0.30. The results have been obtained running the relevant programs on an Intel Core 1.6 GHz with RAM 4 GB computer.</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>Figure 3</label>
<caption><p>The circular cylindrical shell and its geometry.</p></caption>
<graphic xlink:href="fbuil-04-00040-g0003.tif"/>
</fig>
<fig id="F4" position="float">
<label>Figure 4</label>
<caption><p><bold>(A)</bold> Shell collocation scheme MAEM. <bold>(B)</bold> Shell discretization FEM.</p></caption>
<graphic xlink:href="fbuil-04-00040-g0004.tif"/>
</fig>
<sec>
<title>Example 1</title>
<p>We study the dimensionless eigenfrequency parameter <inline-formula><mml:math id="M91"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math></inline-formula> of a simply supported circular cylindrical shell panel with movable curved edges in the axial direction (<italic>N</italic><sub><italic>x</italic></sub> &#x0003D; <italic>v</italic> &#x0003D; <italic>w</italic> &#x0003D; <italic>M</italic><sub><italic>x</italic></sub> &#x0003D; 0 along the curved edges and <italic>u</italic> &#x0003D; <italic>v</italic> &#x0003D; <italic>w</italic> &#x0003D; <italic>M</italic><sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; 0 along the straight edges). The first six eigenfrequency parameters from MAEM are given in Table <xref ref-type="table" rid="T1">1</xref> and are compared with a FEM solution. The 1st and 2nd vibration modes for the normal displacement are shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F5">5</xref>, respectively. The numerical results have been obtained with the parameters <italic>L</italic> &#x0003D; 80, <italic>K</italic> &#x0003D; 361 and &#x003B4; &#x0003D; 1.<italic>e</italic>&#x02212;6 as shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F4">4A</xref>. The optimal value <italic>c</italic><sub><italic>opt</italic></sub> &#x0003D; 0.06 corresponds to the 1st mode and has also been used for the other five modes. This value is close to that obtained by the formula <inline-formula><mml:math id="M92"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>088</mml:mn></mml:math></inline-formula> proposed in Ferreira et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B5">2006b</xref>). The employed geometrical data are: <italic>h</italic> &#x0003D; 0.10 m, <italic>R</italic> &#x0003D; 10.00 m, <italic>l</italic> &#x0003D; 5.00 m, <italic>a</italic> &#x0003D; 5.00 m. The CPU time for the FEM solution was 10 s, while for the MAEM was 85 s. Note that the employed code has not been optimized.</p>
<table-wrap position="float" id="T1">
<label>Table 1</label>
<caption><p>Eigenfrequency parameters of the shell in Example 1.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Mode</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>c</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><inline-formula><mml:math id="M93"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
<tr style="border-bottom: thin solid #000000;">
<th/>
<th/>
<th valign="top" align="center"><bold>MAEM</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>FEM</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center">0.06</td>
<td valign="top" align="center">0.6944</td>
<td valign="top" align="center">0.6969</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.8677</td>
<td valign="top" align="center">0.8672</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">1.0469</td>
<td valign="top" align="center">1.0440</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">4</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">1.1111</td>
<td valign="top" align="center">1.1220</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">5</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">1.2044</td>
<td valign="top" align="center">1.2113</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">6</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">1.4421</td>
<td valign="top" align="center">1.4452</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<fig id="F5" position="float">
<label>Figure 5</label>
<caption><p><bold>(A)</bold> 1st vibration mode of the shell in Example 1. <bold>(B)</bold> 2nd vibration mode of the shell in Example 1.</p></caption>
<graphic xlink:href="fbuil-04-00040-g0005.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec>
<title>Example 2</title>
<p>In this example the same shell as in Example 1 is analyzed under the following boundary conditions: <italic>N</italic><sub><italic>x</italic></sub> &#x0003D; &#x003BD; &#x0003D; <italic>w</italic> &#x0003D; &#x003B8;<sub><italic>x</italic></sub> &#x0003D; 0 along the curved edges and <italic>u</italic> &#x0003D; &#x003BD; &#x0003D; <italic>w</italic> &#x0003D; &#x003B8;<sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; 0 along the straight edges. The same collocation points as in the Example 1 have been used. The first six eigenfrequency parameters are shown in Table <xref ref-type="table" rid="T2">2</xref> as compared again with those obtained from a FEM solution. The 1st and 2nd vibration modes for the normal displacement are shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F6">6</xref> respectively. The value <italic>c</italic><sub><italic>opt</italic></sub> &#x0003D; 0.06 was employed to obtain results for the first six modes. The CPU time for the FEM solution was 10 s, while for the MAEM was 88 s.</p>
<table-wrap position="float" id="T2">
<label>Table 2</label>
<caption><p>Eigenfrequency parameters of the shell in Example 2.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Mode</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>c</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><inline-formula><mml:math id="M94"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
<tr style="border-bottom: thin solid #000000;">
<th/>
<th/>
<th valign="top" align="center"><bold>MAEM</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>FEM</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center">0.06</td>
<td valign="top" align="center">0.9026</td>
<td valign="top" align="center">0.9039</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.9086</td>
<td valign="top" align="center">0.9139</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">1.2032</td>
<td valign="top" align="center">1.1939</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">4</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">1.3662</td>
<td valign="top" align="center">1.3751</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">5</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">1.5473</td>
<td valign="top" align="center">1.5649</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">6</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">1.7498</td>
<td valign="top" align="center">1.7487</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<fig id="F6" position="float">
<label>Figure 6</label>
<caption><p><bold>(A)</bold> 1st vibration mode of the shell in Example 2. <bold>(B)</bold> 2nd vibration mode of the shell in Example 2.</p></caption>
<graphic xlink:href="fbuil-04-00040-g0006.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec>
<title>Example 3</title>
<p>In this example, a cylindrical shell panel with geometrical data <italic>R</italic> &#x0003D; 9.896 m, <italic>l</italic> &#x0003D; 4.949 m, <italic>a</italic> &#x0003D; 5.00 m is analyzed. Two cases with regard to the thickness have been considered: (a) 2<italic>R</italic>sin(&#x003D5;/2)/<italic>h</italic> &#x0003D; 100 and (b)2<italic>R</italic>sin(&#x003D5;/2)/<italic>h</italic> &#x0003D; 20. All edges are clamped, i.e., <italic>u</italic> &#x0003D; &#x003BD; &#x0003D; <italic>w</italic> &#x0003D; &#x003B8;<sub><italic>x</italic></sub> &#x0003D; 0 along the curved edges and <italic>u</italic> &#x0003D; &#x003BD; &#x0003D; <italic>w</italic> &#x0003D; &#x003B8;<sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; 0 along the straight edges. The numerical results have been obtained with <italic>L</italic> &#x0003D; 80, <italic>K</italic> &#x0003D; 361 randomly distributed as shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F7">7</xref>, that is using an irregular distribution, and &#x003B4; &#x0003D; 1.<italic>e</italic>&#x02212;6. In both cases, the search method resulted <italic>c</italic><sub><italic>opt</italic></sub> &#x0003D; 0.05. The first eight eigenfrequency parameters are shown in Tables <xref ref-type="table" rid="T3">3</xref>, <xref ref-type="table" rid="T4">4</xref> as compared with those obtained from an analytical solution (Lim and Liew, <xref ref-type="bibr" rid="B25">1994</xref>). The 1st and 2nd vibration modes for the normal displacement are shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F8">8</xref> for case (a) and in Figure <xref ref-type="fig" rid="F9">9</xref> for case (b), respectively. These figures show that that the vibration modes are influenced by the thickness of the shell, which is verified in (Webster, <xref ref-type="bibr" rid="B35">1968</xref>; Lim and Liew, <xref ref-type="bibr" rid="B25">1994</xref>).</p>
<fig id="F7" position="float">
<label>Figure 7</label>
<caption><p>Shell irregular collocation scheme: MAEM.</p></caption>
<graphic xlink:href="fbuil-04-00040-g0007.tif"/>
</fig>
<table-wrap position="float" id="T3">
<label>Table 3</label>
<caption><p>Eigenfrequency parameters of the shell in Example 3: case (a).</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Mode</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>c</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><inline-formula><mml:math id="M95"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
<tr style="border-bottom: thin solid #000000;">
<th/>
<th/>
<th valign="top" align="center"><bold>MAEM</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Lim and Liew (<xref ref-type="bibr" rid="B25">1994</xref>)</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center">0.05</td>
<td valign="top" align="center">99.716</td>
<td valign="top" align="center">99.263</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">118.227</td>
<td valign="top" align="center">119.00</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">150.854</td>
<td valign="top" align="center">151.13</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">4</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">155.536</td>
<td valign="top" align="center">156.35</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">5</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">171.666</td>
<td valign="top" align="center">172.52</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">6</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">190.027</td>
<td valign="top" align="center">192.43</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">7</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">200.254</td>
<td valign="top" align="center">201.67</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">8</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">205.107</td>
<td valign="top" align="center">207.80</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap position="float" id="T4">
<label>Table 4</label>
<caption><p>Eigenfrequency parameters of the shell in Example 3: case (b).</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Mode</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>c</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><inline-formula><mml:math id="M96"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003D5;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
<tr style="border-bottom: thin solid #000000;">
<th/>
<th/>
<th valign="top" align="center"><bold>MAEM</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Lim and Liew (<xref ref-type="bibr" rid="B25">1994</xref>)</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center">0.05</td>
<td valign="top" align="center">45.909</td>
<td valign="top" align="center">46.241</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">73.250</td>
<td valign="top" align="center">74.300</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">79.160</td>
<td valign="top" align="center">79.239</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">4</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">109.855</td>
<td valign="top" align="center">110.14</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">5</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">130.664</td>
<td valign="top" align="center">132.35</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">6</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">136.049</td>
<td valign="top" align="center">135.51</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">7</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">165.271</td>
<td valign="top" align="center">165.57</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">8</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">167.891</td>
<td valign="top" align="center">166.82</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<fig id="F8" position="float">
<label>Figure 8</label>
<caption><p><bold>(A)</bold> 1st vibration mode of the shell in Example 3-case (a). <bold>(B)</bold> 2nd vibration mode of the shell in Example 3-case (a).</p></caption>
<graphic xlink:href="fbuil-04-00040-g0008.tif"/>
</fig>
<fig id="F9" position="float">
<label>Figure 9</label>
<caption><p><bold>(A)</bold> 1st vibration mode of the shell in Example 3-case (b). <bold>(B)</bold> 2nd vibration mode of the shell in Example 3-case (b).</p></caption>
<graphic xlink:href="fbuil-04-00040-g0009.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec>
<title>Example 4</title>
<p>In this example, the forced vibrations of a simply supported circular cylindrical shell panel (<italic>u</italic> &#x0003D; &#x003BD; &#x0003D; <italic>w</italic> &#x0003D; <italic>M</italic><sub><italic>x</italic></sub> &#x0003D; 0 along the curved edges and <italic>u</italic> &#x0003D; &#x003BD; &#x0003D; <italic>w</italic> &#x0003D; <italic>M</italic><sub><italic>s</italic></sub> &#x0003D; 0 along the straight edges) with zero initial conditions (<inline-formula><mml:math id="M97"><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x000B0;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x01E87;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">x</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>) has been studied. Its geometrical data are those of Example 1. The applied load is the normal pressure given by <inline-formula><mml:math id="M98"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. The mass density is &#x003C1; &#x0003D; 2.446<italic>kNm</italic><sup>&#x02212;4</sup><italic>sec</italic><sup>2</sup>. The numerical results have been obtained with <italic>L</italic> &#x0003D; 80, <italic>K</italic> &#x0003D; 361 distributed as shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F4">4A</xref> and &#x003B4; &#x0003D; 1.<italic>e</italic>&#x02212;6. The employed optimal value is <italic>c</italic><sub><italic>opt</italic></sub> &#x0003D; 0.06. The time history of the normal displacement <italic>w</italic>, the bending moment <italic>M</italic><sub><italic>s</italic></sub> and the membrane force <italic>N</italic><sub><italic>s</italic></sub> at the center of the shell are shown in Figure <xref ref-type="fig" rid="F10">10</xref> as compared with those obtained by a FEM solution. The CPU time for the FEM solution was 40 s, while for the MAEM was 325 s.</p>
<fig id="F10" position="float">
<label>Figure 10</label>
<caption><p>Time history of the normal displacement <italic>w</italic>, bending moment <italic>M</italic><sub><italic>s</italic></sub>, and membrane force <italic>Ns</italic> at the center of the shell in Example 4.</p></caption>
<graphic xlink:href="fbuil-04-00040-g0010.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="conclusions" id="s5">
<title>Conclusions</title>
<p>The Meshless Analog Equation Method, a truly meshless method, has been applied to the dynamic analysis of thin cylindrical shell panels in the present study. MAEM is based on the principle of the analog equation, converting the original equations into three substitute equations, two Poisson&#x00027;s and one biharmonic, which are solved using a meshless method. The use of integrated MQ-RBFs to approximate the fictitious sources allows the approximation of the sought solutions by new RBFs, which approximate both the solution and its derivatives accurately. This way the strong formulation of the problem avoids the drawbacks inherent in the conventional MQ-RBFs, while maintaining all the advantages of a truly mess-free method. A method is presented to obtain optimum values for the shape parameter, eliminating the uncertainty in its choice. It was observed that the optimum value of the shape parameter for the 1st mode differs negligibly from those of higher modes and therefore the same value can be used to obtain the eigenfrequencies of higher modes. The solution algorithm is straightforward and quite reasonably easy to program. The numerical examples presented demonstrate the efficiency and accuracy of the proposed method and show that MAEM can be used as an efficient solver for challenging problems in engineering analysis.</p>
</sec>
<sec id="s6">
<title>Author contributions</title>
<p>AY has implemented the MAEM (Meshless Analog Equation Method) for the solution of problems governing by fourth order differential equations (plates-shells etc.). JK has invented the AEM (Analog Equation Method), which is a general method for the solution of various engineering problems.</p>
<sec>
<title>Conflict of interest statement</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
<p>The reviewer AC declared a shared affiliation, with no collaboration, with the authors to the handling editor at time of review.</p>
</sec>
</sec>
</body>
<back>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Beskos</surname> <given-names>D. E.</given-names></name></person-group> (<year>1991</year>). <article-title>Static and dynamic analysis of shells</article-title>, in <source>Boundary Element Analysis of Plates and Shells</source>, ed <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Beskos</surname> <given-names>D. E.</given-names></name></person-group> (<publisher-loc>Berlin</publisher-loc>: <publisher-name>Springer-Verlag</publisher-name>), <fpage>93</fpage>&#x02013;<lpage>140</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B2">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cheng</surname> <given-names>A. H. D.</given-names></name> <name><surname>Golbeg</surname> <given-names>M. A.</given-names></name> <name><surname>Kansa</surname> <given-names>E. J.</given-names></name> <name><surname>Zammito</surname> <given-names>G.</given-names></name></person-group> (<year>2003</year>). <article-title>Exponential1 convergence and h-c multiquadric collocation method for partial differential equations</article-title>. <source>Numerical Methods Partial Differential Equations</source> <volume>19</volume>, <fpage>571</fpage>&#x02013;<lpage>594</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/num.10062</pub-id></citation></ref>
<ref id="B3">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dinis</surname> <given-names>L. M. J. S.</given-names></name> <name><surname>Natal Jorge</surname> <given-names>R. M.</given-names></name> <name><surname>Belinha</surname> <given-names>J.</given-names></name></person-group> (<year>2011</year>). <article-title>A natural neighbour meshless method with a 3D shell-like approach in the dynamic analysis of thin 3D structures</article-title>. <source>Thin-Walled Structures</source> <volume>49</volume>, <fpage>185</fpage>&#x02013;<lpage>196</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.tws.2010.09.023</pub-id></citation></ref>
<ref id="B4">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ferreira</surname> <given-names>A. J. M.</given-names></name> <name><surname>Roque</surname> <given-names>C. M. C.</given-names></name> <name><surname>Jorge</surname> <given-names>R. M. M.</given-names></name></person-group> (<year>2006a</year>). <article-title>Modelling cross-ply laminated elastic shells by a higher-order theory and multiquadrics</article-title>. <source>Comput. Struct.</source> <volume>84</volume>, <fpage>1288</fpage>&#x02013;<lpage>99</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruc.2006.01.021</pub-id></citation></ref>
<ref id="B5">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ferreira</surname> <given-names>A. J. M.</given-names></name> <name><surname>Roque</surname> <given-names>C. M. C.</given-names></name> <name><surname>Jorge</surname> <given-names>R. M. M.</given-names></name></person-group> (<year>2006b</year>). <article-title>Static and free vibration analysis of composite shells by radial basis functions</article-title>. <source>Eng. Anal. Bound.Elements</source> <volume>30</volume>, <fpage>719</fpage>&#x02013;<lpage>733</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.enganabound.2006.05.002</pub-id></citation></ref>
<ref id="B6">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ferreira</surname> <given-names>A. J. M.</given-names></name> <name><surname>Roque</surname> <given-names>C. M. C.</given-names></name> <name><surname>Martins</surname> <given-names>P. A. L. S.</given-names></name></person-group> (<year>2005</year>). <article-title>Analysis of thin isotropic rectangular and circular plates with multiquadrics</article-title>. <source>Strength Mater</source>. <volume>37</volume>, <fpage>163</fpage>&#x02013;<lpage>173</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11223-005-0029-7</pub-id></citation></ref>
<ref id="B7">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fl&#x000FC;gge</surname> <given-names>W.</given-names></name></person-group> (<year>1962</year>). <source>Stresses in Shells</source>. <publisher-loc>Berlin</publisher-loc>: <publisher-name>Springer-Verlag</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B8">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Foley</surname> <given-names>T. A.</given-names></name></person-group> (<year>1994</year>). <article-title>Near optimal parameter selection for multiquadric interpolation</article-title>. <source>J. Appl. Sci. Comput</source>. <volume>1</volume>, <fpage>54</fpage>&#x02013;<lpage>69</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B9">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Franke</surname> <given-names>R.</given-names></name></person-group> (<year>1982</year>). <article-title>Scattered data interpolation: tests of some methods</article-title>. <source>Math. Comput</source>. <volume>38</volume>, <fpage>181</fpage>&#x02013;<lpage>200</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B10">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hardy</surname> <given-names>R. L.</given-names></name></person-group> (<year>1971</year>). <article-title>Multiquadric equations of topography and other irregular surfaces</article-title>. <source>J. Geophys. Res</source>. <volume>76</volume>, <fpage>1905</fpage>&#x02013;<lpage>1915</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1029/JB076i008p01905</pub-id></citation></ref>
<ref id="B11">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Jang</surname> <given-names>S. K.</given-names></name> <name><surname>Bert</surname> <given-names>C. W.</given-names></name> <name><surname>Striz</surname> <given-names>A. G.</given-names></name></person-group> (<year>1989</year>). <article-title>Application of differential quadrature to static analysis of structural components</article-title>. <source>Int. J. Num. Methods Eng</source>. <volume>28</volume>, <fpage>561</fpage>&#x02013;<lpage>577</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/nme.1620280306</pub-id></citation></ref>
<ref id="B12">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kansa</surname> <given-names>E. J.</given-names></name></person-group> (<year>2005</year>). <article-title>Highly accurate methods for solving elliptic partial differential equations</article-title>, in <source>Boundary Elements XXVII</source>, eds <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Brebbia</surname> <given-names>C. A.</given-names></name> <name><surname>Divo</surname> <given-names>E.</given-names></name> <name><surname>Poljak</surname> <given-names>D.</given-names></name></person-group> (<publisher-loc>Southampton</publisher-loc>: <publisher-name>WIT Press</publisher-name>), <fpage>5</fpage>&#x02013;<lpage>15</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B13">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<year>2002</year>). <article-title>The analog equation method. A boundary-only integral equation method for nonlinear static and dynamic problems in general bodies</article-title>. <source>Int. J. Theor. Appl. Mech. Arch. Appl. Mech</source>. <volume>27</volume>, <fpage>13</fpage>&#x02013;<lpage>38</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.2298/TAM0227013K</pub-id></citation></ref>
<ref id="B14">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<year>2006</year>). <article-title>The meshless analog equation method. A new highly accurate truly mesh-free method for solving partial differential equations</article-title>, in <source>Boundary Elements and Other Mesh Reduction Methods XXVIII</source>, eds <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Brebbia</surname> <given-names>C. A.</given-names></name> <name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<publisher-loc>Southampton</publisher-loc>: <publisher-name>WIT Press</publisher-name>), <fpage>13</fpage>&#x02013;<lpage>22</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.2495/BE06002</pub-id></citation></ref>
<ref id="B15">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<year>2008a</year>). <article-title>A generalized Ritz method for partial differential equations in domains of arbitrary geometry using global shape functions</article-title>. <source>Eng. Anal. Bound. Elem</source>. <volume>32</volume>, <fpage>353</fpage>&#x02013;<lpage>367</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.enganabound.2007.09.001</pub-id></citation></ref>
<ref id="B16">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<year>2008b</year>). <article-title>The 2D elastostatic problem in inhomogeneous anisotropic bodies by the meshless analog equation method MAEM</article-title>. <source>Eng. Anal. Bound. Elem.</source><volume>32</volume>, <fpage>997</fpage>&#x02013;<lpage>1005</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.enganabound.2007.10.016</pub-id></citation></ref>
<ref id="B17">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<year>2009</year>). <article-title>The meshless analog equation method: I. Solution of elliptic partial differential equations</article-title>. <source>Arch. Appl. Mech</source>. <volume>79</volume>, <fpage>557</fpage>&#x02013;<lpage>578</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00419-008-0294-6</pub-id></citation></ref>
<ref id="B18">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<year>2014a</year>). <article-title>A new direct time integration method for the equations of motion in structural dynamics</article-title>. <source>Zeitschrift Angewandte Math Mech</source>. <volume>94</volume>, <fpage>757</fpage>&#x02013;<lpage>774</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/zamm.201200245</pub-id></citation></ref>
<ref id="B19">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<year>2014b</year>). <source>Boundary Element Method for Plate Analysis</source>. <publisher-loc>Oxford, UK</publisher-loc>: <publisher-name>Academic Press</publisher-name>; <publisher-name>Elsevier</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B20">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<year>2016</year>). <source>The Boundary Element Method for Engineers and Scientists</source>, <edition>2nd Edn</edition>. <publisher-loc>Oxford, UK</publisher-loc>: <publisher-name>Academic Press</publisher-name>; <publisher-name>Elsevier</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B21">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name> <name><surname>Platanidi</surname> <given-names>J. G.</given-names></name></person-group> (<year>2007</year>). <article-title>3D analysis of thick shells by the meshless analog equation method</article-title>, in <source>Proceedings of the 1st International Congress of Serbian Society of Mechanics</source>, (Kopaonik), <fpage>475</fpage>&#x02013;<lpage>484</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B22">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kraus</surname> <given-names>H.</given-names></name></person-group> (<year>1967</year>). <source>Thin Elastic Shells. An Introduction to the Theoretical Foundations and the Analysis of Their Static and Dynamic Behavior</source>. <publisher-loc>New York, NY; London; Sydney</publisher-loc>: <publisher-name>John Wiley and Sons</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B23">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lee</surname> <given-names>S. J.</given-names></name> <name><surname>Han</surname> <given-names>S. E.</given-names></name></person-group> (<year>2001</year>). <article-title>Free-vibration analysis of plates and shells with a nine-node assumed natural degenerated shell element</article-title>. <source>J. Sound Vibr.</source> <volume>241</volume>, <fpage>605</fpage>&#x02013;<lpage>633</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1006/jsvi.2000.3313</pub-id></citation></ref>
<ref id="B24">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Leissa</surname> <given-names>A. W.</given-names></name></person-group> (<year>1973</year>). <source>Vibrations of Shells, Scientific and Technical Information Office</source>. <publisher-loc>Washington, DC</publisher-loc>: <publisher-name>NASA</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B25">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lim</surname> <given-names>C. W.</given-names></name> <name><surname>Liew</surname> <given-names>K. M.</given-names></name></person-group> (<year>1994</year>). <article-title>A pb-2 Ritz formulation for flexural vibration of shallow cylindrical shells of rectangular planform</article-title>. <source>J. Sound. Vibr</source>. <volume>173</volume>, <fpage>343</fpage>&#x02013;<lpage>375</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1006/jsvi.1994.1235</pub-id></citation></ref>
<ref id="B26">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Liu</surname> <given-names>G. R.</given-names></name></person-group> (<year>2002</year>). <source>Meshfree Methods: Moving Beyond the Finite Element Method</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>CRC Press</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B27">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Liu</surname> <given-names>G. R.</given-names></name> <name><surname>Gu</surname> <given-names>Y. T.</given-names></name></person-group> (<year>2005</year>). <source>An Introduction to Meshfree Methods and Their Programming</source>. <publisher-loc>Dordrecht</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B28">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Liu</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Chua</surname> <given-names>L. P.</given-names></name> <name><surname>Ghista</surname> <given-names>D. N.</given-names></name></person-group> (<year>2006</year>). <article-title>Element free Galerkin method for static and dynamic analysis of spatial shell structures</article-title>. <source>J. Sound Vibr.</source> <volume>295</volume>, <fpage>388</fpage>&#x02013;<lpage>406</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jsv.2006.01.015</pub-id></citation></ref>
<ref id="B29">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Love</surname> <given-names>A. E. H.</given-names></name></person-group> (<year>1944</year>). <source>A Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity</source>, <edition>4th Edn</edition>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Dover Pub Inc</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B30">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Nguyen</surname> <given-names>V. P.</given-names></name> <name><surname>Rabczuk</surname> <given-names>T.</given-names></name> <name><surname>Bordas</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Duflot</surname> <given-names>M.</given-names></name></person-group> (<year>2008</year>). <article-title>Meshless methods: a review and computer implementation aspects</article-title>. <source>Math. Comput Simul</source>. <volume>79</volume>, <fpage>763</fpage>&#x02013;<lpage>813</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matcom.2008.01.003</pub-id></citation></ref>
<ref id="B31">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pilafkan</surname> <given-names>R.</given-names></name> <name><surname>Folkow</surname> <given-names>P. D.</given-names></name> <name><surname>Darvizeh</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Darvizeh</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Three dimensional frequency analysis of bidirectional graded thick cylindrical shells using a radial point interpolation method (RPIM)</article-title>. <source>Eur. J. Mech. A/Solids</source> <volume>39</volume>, <fpage>26</fpage>&#x02013;<lpage>34</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.euromechsol.2012.09.014</pub-id></citation></ref>
<ref id="B32">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Rippa</surname> <given-names>S.</given-names></name></person-group> (<year>1999</year>). <article-title>An algorithm for selecting a good value for the parameter c in radial basis function approximation</article-title>. <source>Adv. Comput. Math</source>. <volume>11</volume>, <fpage>193</fpage>&#x02013;<lpage>210</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1023/A:1018975909870</pub-id></citation></ref>
<ref id="B33">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Roque</surname> <given-names>C. M. C.</given-names></name> <name><surname>Ferreira</surname> <given-names>A. J. M.</given-names></name> <name><surname>Neves</surname> <given-names>A. N. A.</given-names></name> <name><surname>Fasshauer</surname> <given-names>G. E.</given-names></name> <name><surname>Soares</surname> <given-names>C. M. M.</given-names></name> <name><surname>Jorge</surname> <given-names>R. M. N.</given-names></name></person-group> (<year>2010</year>). <article-title>Dynamic analysis of functionally graded plates and shells by radial basis functions</article-title>. <source>Mech. Adv. Mater. Struct</source>. <volume>17</volume>, <fpage>636</fpage>&#x02013;<lpage>652</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/15376494.2010.518932</pub-id></citation></ref>
<ref id="B34">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Sarra</surname> <given-names>S. A.</given-names></name></person-group> (<year>2006</year>). <article-title>Integrated multiquadric radial basis function approximation methods</article-title>. <source>Comput. Math. Appl</source>. <volume>51</volume>, <fpage>1283</fpage>&#x02013;<lpage>1296</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.camwa.2006.04.014</pub-id></citation></ref>
<ref id="B35">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Webster</surname> <given-names>J. J.</given-names></name></person-group> (<year>1968</year>). <article-title>Free vibrations of rectangular curved panels</article-title>. <source>Int. J. Mech. Sci</source>. <volume>10</volume>, <fpage>571</fpage>&#x02013;<lpage>582</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0020-7403(68)90058-1</pub-id></citation></ref>
<ref id="B36">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yao</surname> <given-names>G.</given-names></name> <name><surname>Tsai</surname> <given-names>C. H.</given-names></name> <name><surname>Chen</surname> <given-names>W.</given-names></name></person-group> (<year>2010</year>). <article-title>The comparison of three meshless methods using radial basis functions for solving fourth-order partial differential equations</article-title>. <source>Eng. Analysis Bound. Elem</source>. <volume>34</volume>, <fpage>625</fpage>&#x02013;<lpage>631</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.enganabound.2010.03.004</pub-id></citation></ref>
<ref id="B37">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yiotis</surname> <given-names>A. J.</given-names></name> <name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<year>2000</year>). <article-title>Static and dynamic analysis of shell panels using the analog equation method</article-title>. <source>Comput. Model. Eng. Sci</source>. <volume>2</volume>, <fpage>95</fpage>&#x02013;<lpage>103</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3970/cmes.2000.001.255</pub-id></citation></ref>
<ref id="B38">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yiotis</surname> <given-names>A. J.</given-names></name> <name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<year>2008</year>). <article-title>The Meshless Analog Equation Method for the solution of plate problems</article-title>, in <source>Proceedings of the 6th GRACM International Congress on Computational Mechanics</source> (<publisher-loc>Thessaloniki</publisher-loc>).</citation></ref>
<ref id="B39">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yiotis</surname> <given-names>A. J.</given-names></name> <name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Analysis of cylindrical shell panels. A Meshless Solution</article-title>. <source>Eng. Anal. Bound. Elem.</source> <volume>37</volume>, <fpage>928</fpage>&#x02013;<lpage>935</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.enganabound.2013.03.005</pub-id></citation></ref>
<ref id="B40">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yiotis</surname> <given-names>A. J.</given-names></name> <name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<year>2015a</year>). <article-title>Buckling of cylindrical shell panels. A MAEM solution</article-title>. <source>Arch. Appl. Mech</source>. <volume>85</volume>, <fpage>1545</fpage>&#x02013;<lpage>1557</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00419-014-0944-9</pub-id></citation></ref>
<ref id="B41">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yiotis</surname> <given-names>A. J.</given-names></name> <name><surname>Katsikadelis</surname> <given-names>J. T.</given-names></name></person-group> (<year>2015b</year>). <article-title>The dynamic analysis of cylindrical shell panels. A MAEM solution</article-title>, in <source>Book of Abstracts of the 8th GRACM International Congress on Computational Mechanics, July 12&#x02013;15</source>, eds <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Pelekasis</surname> <given-names>N.</given-names></name> <name><surname>Stavroulakis</surname> <given-names>E. G.</given-names></name></person-group> (<publisher-loc>Volos</publisher-loc>), <fpage>147</fpage>.</citation></ref>
<ref id="B42">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhao</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Lee</surname> <given-names>Y. Y.</given-names></name> <name><surname>Liew</surname> <given-names>K. M.</given-names></name></person-group> (<year>2009</year>). <article-title>Thermoelastic and vibration analysis of functionally graded cylindrical shells</article-title>. <source>Int. J. Mech. Sci</source>. <volume>51</volume>, <fpage>694</fpage>&#x02013;<lpage>707</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijmecsci.2009.08.001</pub-id></citation></ref>
</ref-list> 
</back>
</article>