Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "metoda elementów skończonych" wg kryterium: Temat


Tytuł:
Technological problems in machining of resilient wheelsets on wheel-turning lathes with friction drive
Problemy technologiczne w obróbce zestawów kołowych z wkładkami elastycznymi na tokarkach kołowych z napędem ciernym
Autorzy:
Filipowicz, K.
Biedunkiewicz, W.
Królikowski, M.
Grzesiak, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/175831.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
zestaw kołowy
metoda elementów skończonych
MES (metoda elementów skończonych)
toczenie
technologia
resilient wheel
finite element method
FEM
turning
technology
Opis:
Article presents attempt of identification of technological problems in machining of resilient wheelsets on wheel- turning lathes with friction drive. Main part of presented research was modelling of machined wheel using finite elements method in conditions of load with forces measured during machining of railway wheelsets. Presented research is a part of works performed in order to enable regeneration of tyre profiles of resilient wheelsets using wheel-turning lathes with friction drive, which are commonly used nowadays for machining heavy railway wheelsets.
W pracy prowadzono analizę wyników próby identyfikacji problemów występujących podczas obróbki zestawów kołowych z wkładkami elastycznymi na tokarkach kołowych z napędem ciernym. Przedstawiono wyniki procesu modelowania obrabianego koła za pomocą metody elementów skończonych w warunkach obciążenia. Wartości siły kreślono podczas obróbki kół kolejowych. Badania są częścią prac prowadzonych w celu ustalenia warunków procesu regeneracji profili jezdnych obręczy zestawów kołowych tramwajowych z wkładkami elastycznymi przy użyciu tokarek kołowych z napędem ciernym. Obrabiarki te są obecnie stosowane do obróbki kół kolejowych.
Źródło:
Advances in Manufacturing Science and Technology; 2012, 36, 1; 55-63
0137-4478
Pojawia się w:
Advances in Manufacturing Science and Technology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Kontrola wytrzymałościowych warunków pracy wybranych ciśnieniowych elementów kotła
Control of operating strength conditions of selected pressure elements of a boiler
Autorzy:
Duda, P.
Zima, W.
Węglowski, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/172902.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
kocioł OP-210
metoda elementów skończonych
MES (metoda elementów skończonych)
wytrzymałość
OP-210 boiler
finite elements method
FEM
strength
Opis:
W pracy przedstawiono analizę naprężeń występujących w połączeniu walczak-rura opadowa podczas rozruchu i wyłączania z ruchu kotła OP-210. Biorąc pod uwagę zalecane przez producenta szybkości nagrzewania i ochładzania walczaka kotła stwierdzono, że jeżeli nie będą one przekraczane, to nie występuje niebezpieczeństwo przekraczania naprężeń dopuszczalnych. Przedstawiono także konstrukcję i analizę naprężeń, występujących we wstawce termometryczjiej, wykorzystywanej do wyznaczania obciążenia cieplnego ścian komór paleniskowych kotłów, podczas monitorowania sprawności kotła, strumieni masowych paliwa, pary świeżej, spalin i woicły cyrkulującej w kotle. Pokazano, że nie ma niebezpieczeństwa przekroczenia maksymalnych dopuszczalnych naprężeń podczas pracy tego urządzenia.
The paper presents an analysis of stresses occurred in the boiler drum and down-comer junction during start up and shut down of the steam boiler OP-210. Taking into consideration recommended boilers drum heating and cooling velocity, it was identified that there is no risk of exceeding the maximum allowable stresses, if the boiler drum heating and cooling velocity are not exceeded. An analysis of the stresses in the thermometric inserts for determining heat flux absorbed by membrane water-walls is also presented. This device allows for monitoring boilers efficiency, mass flow rates of fuel, live steam, combustion gas and water circulating in boiler evaporators. It was presented that there is no risk of exceeding the maximum allowable stresses during operation of this device.
Źródło:
Archiwum Energetyki; 2011, 41, 1; 13-24
0066-684X
Pojawia się w:
Archiwum Energetyki
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Reconstruction of the main cylinder of carding machine-optimization of dimensions with the use of the finite element method
Rekonstrukcja bębna głównego zgrzeblarki wałkowej - optymalizacja wymiarów z wykorzystaniem metody elementów skończonych
Autorzy:
Danielczyk, P.
Stadnicki, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139706.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
zgrzeblarka
bęben główny
metoda elementów skończonych
MES (metoda elementów skończonych)
optymalizacja
carding machine
main cylinder
finite element method
FEM
optimization
Opis:
The following paper presents the solution to the problem of searching the best shape - structural form of the bottoms and optimal dimensions of the main cylinder of the carding machine with consideration to the criterion of minimal deflection amplitude. The ANSYS package of the Finite Element Method has been used for the analysis. Polak-Ribery conjugate gradient method has been applied for searching the optimal solution, basing on the parametric model of the cylinder written with the use of Ansys Parametric Design Language. As a result of the performed analyses, reduction of maximum deflection value at approximately 80 percent has been obtained. Optimal cylinder dimensions enable application of a new textile technology - microfibre carding and improvement in the quality of traditional carding technology of woollen and wool-like fibres.
W pracy przedstawiono rozwiązanie zadania poszukiwania najlepszego kształtu - postaci konstrukcyjnej dennicy oraz optymalnych wymiarów bębna głównego zgrzeblarki wałkowej z uwagi na kryterium minimalnej amplitudy ugięcia. Do analiz wykorzystano pakiet ANSYS metody elementów skończonych. Rozwiązania optymalnego poszukiwano metodą gradientu sprzężonego w wersji Polaka-Ribery, bazując na parametrycznym modelu bębna zapisanego z wykorzystaniem języka Ansys Parametric Design Language. W wyniku przeprowadzonych analiz uzyskano zmniejszenie wartości maksymalnego ugięcia o około 80 procent. Optymalne wymiary bębna umożliwiają realizację nowej technologii włókienniczej - zgrzeblenia mikrowłókien oraz poprawę jakości w tradycyjnej technologii zgrzeblenia włókien wełnianych i wełnopodobnych.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2012, LIX, 2; 199-211
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Influence of slim obstacle geometry on the flow and heat transfer in microchannels
Autorzy:
Kmiotek, M.
Kucaba-Piętal, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200994.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
microchannels
obstacle
finite element method
mikrokanały
przeszkody
metoda elementów skończonych
Opis:
This paper presents a computational study on hydrodynamic and heat transfer characteristics of the laminar flow inside a rectangular 2D microchannel of height H, which includes a slim micro obstacle of height h and width w placed on the lower wall of the channel. The Reynolds number varies between 20 and 200. Three different values of height h and two different shapes of the slim obstacles: triangular and rectangular one, are considered. Thus, a total of 24 geometrical configurations of fluid flow are analyzed. Fluid flow equations are solved using the commercial CFD package of ADINA R&D, Inc. 9.1. Detailed analysis of the fluid velocity field and streamlines is carried out to investigate the flows in recirculation zone behind the obstacle. Results obtained show that the rectangular obstacle caused larger vortex formation in fluid flow. For flows with larger value of the (h/H) ratio, an increase in the value of loss coefficient factors is observed. Meanwhile, the increased Reynolds number causes the vortex zone behind the rectangular obstacle to be larger than behind the triangular one.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2018, 66, 2; 111-118
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modeling and analysis of free vibration of steel-concrete composite beams by finite element method
Modelowanie i analiza drgań własnych stalowo-betonowych belek zespolonych metodą elementów skończonych
Autorzy:
Wróblewski, T.
Pełka-Sawenko, A.
Abramowicz, M.
Berczyński, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/175703.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
konstrukcja zespolona
identyfikacja parametrów
Abaqus
MATLAB
SPRING2
metoda elementów skończonych
MES (metoda elementów skończonych)
composite structure
parameters identification
ABAQUS
finite element method
FEM
Opis:
Most technological machines generate vibrations which are transferred to either support systems or foundations. To ensure an object's safe operation, it is necessary to have adequate knowledge about dynamic properties of both machines and a supporting construction. A steel-concrete composite floor is an example of a supporting construction. It consists of steel beams connected with a reinforced concrete slab in a way that enables mating of both elements. This paper presents a discreet model of a steel-concrete composite beam that takes into account flexibility of the connection. An analysis of the beam's natural vibrations was conducted and the results were compared with those of experimental studies. Tests were performed on two sets of beams. In the first group of beams B1 a connection that consisted of steel stud connectors was used whereas perforated steel slats was used in the second groups of beams B2. The present paper is a report from the analysis that was conducted on the beams from group B2. The beam model was developed on Abaqus platform using deformable finite element method. Matlab system was used for the analysis and its environment was applied to control the model development and to identify the model's selected parameters. The beam model was made in two versions that differ in the approach to modelling connection. The developed model, after parameter identification, yields highly consistent results with those of experimental tests.
Większość urządzeń technicznych wytwarza drgania, które przekazywane są na konstrukcje wsporcze lub fundamenty. W celu zapewnienia bezpiecznej eksploatacji obiektu niezbędne jest uwzględnienie właściwości dynamicznych zarówno maszyn, jak i konstrukcji wsporczej. Konstrukcją wsporczą jest na przykład stalowo-betonowy strop zespolony. Składa się z belek stalowych połączonych z płytą żelbetową w sposób umożliwiający współpracę obydwu tych elementów. W artykule przedstawiono model obliczeniowy stalowo-betonowej belki zespolonej uwzględniający podatność zespolenia. Prowadzono analizę jej drgań własnych i jej wyniki porównano z wynikami wykonanych badań doświadczalnych dla dwóch grup belek. W pierwszej grupie B1 stosowano zespolenie stalowymi sworzniami zespalającymi. W drugiej natomiast B2 stosowano zespolenie stalowymi listwami perforowanymi. W pracy analizie poddano belki z grupy B2. Model belki opracowano w systemie Abaqus wykorzystującym metodę odkształcalnych elementów skończonych. Do analizy stosowano oprogramowanie Matlab sterowania procesem przygotowania modelu oraz identyfikacją wybranych jego parametrów. Model belki opracowano w dwóch wersjach różniących się sposobem modelowania zespolenia. Użyto go także do identyfikacji parametrów. Uzyskano wyniki symulacji częstotliwości drgań o dużej zgodności z wynikami badań doświadczalnych.
Źródło:
Advances in Manufacturing Science and Technology; 2012, 36, 4; 85-96
0137-4478
Pojawia się w:
Advances in Manufacturing Science and Technology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The analysis of selected methods of the yielding of a circular arch support made of V profiles
Autorzy:
Rotkegel, Marek
Szot, Łukasz
Fabich, Sławomir
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1853839.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
wał
podpora stalowa
metoda elementów skończonych
shaft
circular support
arch support
Opis:
Steel yielding arch support constructed of V profiles is commonly used to protect galleries and, in some cases, to reinforce or secure a shaft support. For this purpose, a closed, circular-shaped arch support is used, with arches overlapped by clamps that are typical for this type of construction. The support has high resistance to the impact of even (distributed over the entire surface of the support) load, however, as a result of significant deformation associated with a change in the radius of the curvatures, the support shows limited yielding capacity. This is due to the increase in resistance to slide on the locks, resulting from changes in the geometry of the ring caused by the rock mass. This article presents the results of research and analysis concerning the elements of the arch support with notches in arches. The research team tested the effect of the depth and location of the notches of the section’s flanges on the load impacting on the clamp’s bolts and the strength of the roof support. Moreover, the tests covered the influence of the number and location of clamps in a frictional joint on the change in the nature of work and yielding capacity. Finally, the research included both strength tests of the support’s elements, as well as strength analyses based on the finite element method.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2020, 65, 3; 531-550
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Experimental investigations of metal high-pressure "2-delta" gasket
Badania doświadczalne metalowej wysokociśnieniowej uszczelki typu "2-delta"
Autorzy:
Krasiński, M.
Trojnacki, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/140112.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
uszczelnienie wysokociśnieniowe
uszczelka metalowa typu 2-delta
badania eksperymentalne
metoda elementów skończonych
MES (metoda elementów skończonych)
high-pressure closure
metal "2-delta" gasket
experimental investigations
finite element method
FEM
Opis:
The paper deals with experimental investigations of a set of metal "2-delta" gaskets of different depth. The gaskets were examined under assembly conditions, i.e. placed in their seats and loaded with the compressive assembly force with no operating pressure applied to the closure. The electric resistance wire strain gauges were used to measure the circumferential and axial strains at the inner cylindrical surface of the gaskets. The plastic deformations of the contact surface of the seats were measured after disassembly of the closures. The material tests were carried out to determine real mechanical properties of materials applied for the gaskets and the seats. The results of experiment were compared with the analytical approach. The plastic deformations were taken into account in the analytical solution of the contact region between the gasket and the seats. The results of experiment and analytical approach were verified by FEM calculations, which take into account linear hardening of the material, friction and contact effects.
W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych metalowych wysokociśnieniowych uszczelek typu "2-delta" o różnej grubości. Badania przeprowadzono w warunkach montażowych pod obciążeniem montażową siłą ściskającą, bez obciążenia połączeń ciśnieniem roboczym. Na wewnętrznej, cylindrycznej powierzchni uszczelek mierzono odkształcenia obwodowe i osiowe przy użyciu elektrycznych tensometrów oporowych. Po odciążeniu zmierzono szerokość strefy kontaktu plastycznie odkształconych gniazd. Zostały również wykonane badania materiałowe uszczelek oraz gniazd w celu określenia ich rzeczywistych własności wytrzymałościowych. Wyniki pomiarów porównano z obliczeniami analitycznymi, otrzymanymi w oparciu o uproszczony powłokowy model uszczelki i model grubościenny. W analitycznym opisie strefy kontaktu uszczelki z gniazdem zostały wzięte pod uwagę plastyczne odkształcenia gniazda. Dodatkowo została wykonana numeryczna weryfikacja pomiarów i obliczeń analitycznych za pomocą obliczeń MES, w których uwzględniono nieliniowe własności materiałów połączenia oraz tarcie na powierzchni kontaktu.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2010, LVII, 4; 355-381
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The influence of thermal stresses and strand bending on surface defects formation in continuously cast strands
Wpływ naprężeń cieplnych oraz zginania pasma na powstawanie pęknięć powierzchniowych we wlewku ciągłym
Autorzy:
Hadała, B.
Cebo-Rudnicka, A.
Malinowski, Z.
Gołdasz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/351047.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
ciągłe odlewanie stali
metoda elementów skończonych
kryteria pękania
stress state
finite element method
Opis:
Improvement of slab surface quality is a very important goal in continues casting process of steel. It is closely coupled with casting line productivity and tendency to increase casting speed. In such a case rapid cooling of strand surface mast be employed. It results in thermal stresses development and formation of surface cracks if casting speed, cooling conditions or the arc of casting machine are not appropriate. The strain and stress fields in continuously cast strand have been determined based on the developed thermo-mechanical model and finite element software. It allowed to calculate variation of selected criterions integrals over the hole casting line starting from solidification process in the mould and ending at cutting section. Steady solution to heat transfer equation has been used to calculate strand temperature field. Mould temperature has been calculated from the three dimensional transient model. Finite element method has been employed to build steady and transient heat transfer models. Finite element solution accuracy to the temperature field has been improved. New algorithm of the solidification heat handling has been developed to stabilize a steady solution to the heat transport equation. Damageability of the strand has been evaluated based on four fracture criterions.
Poprawa jakości powierzchni wlewka ciągłego jest jednym z głównych celów procesu ciągłego odlewania stali. Z drugiej strony ciągła potrzeba zwiększania wydajności linii produkcyjnej poprzez zwiększenie prędkości odlewania, wymaga bardziej intensywnego chłodzenia pasma. Rezultatem takich działań jest rozwój naprężeń cieplnych oraz tendencja do powstawania pęknięć powierzchniowych we wlewku ciągłym. Naprężenia i odkształcenia powstające w materiale określono przy użyciu modelu termomechanicznego z wykorzystaniem oprogramowania bazującego na metodzie elementów skończonych. Dzięki temu możliwym stało się wyznaczenie przebiegu zmian parametrów opisujących wybrane kryteria pękania na całej długości odlewanego pasma (od momentu krzepnięcia w krystalizatorze, aż do momentu odcinania pasma na wyjściu z maszyny COS). W opracowanym modelu wymiany ciepła pole temperatury w odlewanym paśmie wyznaczono przy pomocy stacjonarnego rozwiązania równania wymiany ciepła. Do obliczeń pola temperatury w krystalizatorze wykorzystano trójwymiarowy model niestacjonarny. W obu przypadkach w rozwiązaniu numerycznym zastosowano metodę elementów skończonych. Poprawę stabilności i dokładności rozwiązania pola temperatury uzyskano dzięki uwzględnieniu ciepła krzepnięcia. Podatność pasma na powstawanie defektów określono za pomocą wybranych kryteriów pękania.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2011, 56, 2; 367-377
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Induction motor analysis employing optimal torque predictor and massive conductor approach
Autorzy:
Bernatt, J.
Stępień, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/141414.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
metoda elementów skończonych
prąd wirowy
moment obrotowy
finite element method
eddy current
torque
prediction
Opis:
This research presents a method for the simulation of the magneto-mechanical system dynamics taking motion and eddy currents into account. The major contribution of this work leans on the coupling the field-motion problem considering windings as the current forced massive conductors, modelling of the rotor motion composed of two conductive materials and the torque calculation employing the special optimal predictor combined with the modified Maxwell stress tensor method. The 3D model of the device is analysed by the time stepping finite element method. Mechanical motion of the rotor is determined by solving the second order motion equation. Both magnetic and mechanical equations are coupled in the iterative solving process. Presented method is verified by solving the TEAM Workshop Problem 30.
Źródło:
Archives of Electrical Engineering; 2010, 59, 1-2; 99-107
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:
Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Extended penalty coefficients for elimination the locking effects in moderately thick beam and plate finite elements
Autorzy:
Gilewski, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230116.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
metoda elementów skończonych
blokada ścinania
stabilizacja
spójność
finite elements method
shear locking
stabilization
consistency
Opis:
The present paper is dedicated to presentation and energy verification of the methods of stabilization the strain energy by penalty coefficients. Verification of the methods is based on the consistency and ellipticity conditions to be satisfied by the finite elements. Three methods of stabilization are discussed. The first does not satisfy the above requirements. The second is consistent but cannot eliminate parasitic energy terms. The third method, proposed by the author, is based on the decomposition of the element stiffness matrix. The method can help to eliminate locking of the finite elements. For two-noded beam element with linear shape functions and exact integration a stabilized free of locking (and elliptical) element is received (equivalent to reduced integration element). Two plate finite elements are analyzed: four-noded rectangular element and DSG triangle. A new method of stabilization with the use of four independent parameters is proposed. The finite elements with this kind of stabilization satisfy the consistency condition. In the rectangular element it was not possible to eliminate one parasitic term of energy which appears during the procedure. For DSG triangle all parasitic terms of energy are eliminated. The penalty coefficients depends on the geometry of the triangle.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2014, 60, 3; 367-385
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Influence of the finite element model on the inverse determination of the heat transfer coefficient distribution over the hot plate cooled by the laminar water jets
Wpływ modelu metody elementów skończonych na współczynnika wymiany ciepła wyznaczany z rozwiązania odwrotnego procesu laminarnego chłodzenia płyty metalowej
Autorzy:
Hadała, B.
Malinowski, Z.
Telejko, T.
Szajding, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/350884.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
współczynnik przenikania ciepła
metoda elementów skończonych
head transfer coefficient
finite element model
inverse solution
Opis:
The industrial hot rolling mills are equipped with systems for controlled cooling of hot steel products. In the case of strip rolling mills the main cooling system is situated at run-out table to ensure the required strip temperature before coiling. One of the most important system is laminar jets cooling. In this system water is falling down on the upper strip surface. The proper cooling rate affects the final mechanical properties of steel which strongly dependent on microstructure evolution processes. Numerical simulations can be used to determine the water flux which should be applied in order to control strip temperature. The heat transfer boundary condition in case of laminar jets cooling is defined by the heat transfer coefficient, cooling water temperature and strip surface temperature. Due to the complex nature of the cooling process the existing heat transfer models are not accurate enough. The heat transfer coefficient cannot be measured directly and the boundary inverse heat conduction problem should be formulated in order to determine the heat transfer coefficient as a function of cooling parameters and strip surface temperature. In inverse algorithm various heat conduction models and boundary condition models can be implemented. In the present study two three dimensional finite element models based on linear and non-linear shape functions have been tested in the inverse algorithm. Further, two heat transfer boundary condition models have been employed in order to determine the heat transfer coefficient distribution at the hot plate cooled by laminar jets. In the first model heat transfer coefficient distribution over the cooled surface has been approximated by the witch of Agnesi type function with the expansion in time of the approximation parameters. In the second model heat transfer coefficient distribution over the cooled plate surface has been approximated by the surface elements serendipity family with parabolic shape functions. The heat transfer coefficient values at surface element nodes have been expanded in time by the cubic-spline functions. The numerical tests have shown that in the case of heat conduction model based on linear shape functions inverse solution differs significantly from the searched boundary condition. The dedicated finite element heat conduction model based on non-linear shape functions has been developed to ensure inverse determination of heat transfer coefficient distribution over the cooled surface in the time of cooling. The heat transfer coefficient model based on surface elements serendipity family is not limited to a particular form of the heat flux distribution. The solution has been achieved for measured temperatures of the steel plate cooled by 9 laminar jets.
Nowoczesne linie walcowania blach na gorąco posiadają instalacje do wymuszonego chłodzenia. Jego celem jest kontrolowanie szybkości zmian temperatury blachy w całej objętości zapewniając tym wymaganą strukturę i własności mechaniczne. Chłodzenie jest prowadzone w końcowej części linii technologicznej, w której nad górną i pod dolną powierzchnią gorącego pasma umieszczone są urządzenia dostarczające wodę chłodzącą. Z uwagi na sposób podawania wody chłodzącej można je podzielić na trzy główne systemy: chłodzenie laminarne, chłodzenie z użyciem kurtyn wodnych oraz chłodzenie natryskiem wodnym. W istniejących liniach walcowniczych można spotkać kombinacje poszczególnych systemów. Projektowanie systemów chłodniczych jest trudne i musi być wspomagane przez modele matematyczne i numeryczne wymiany ciepła między gorącą powierzchnią blachy a wodą i otoczeniem. Podstawowe znaczenie dla symulacji procesu ma przyjęcie poprawnych wartości współczynników wymiany ciepła, których znajomość w dużej mierze determinuje dokładność obliczeń. Współczynnik wymiany ciepła nie może być zmierzony bezpośrednio i konieczne jest zastosowanie rozwiązań odwrotnych zagadnienia przewodzenia ciepła. W algorytmach odwrotnych możliwe jest użycie różnych modeli do rozwiązania równania przewodzenia ciepła. Zastosowane modele w istotnym stopniu wpływają na jakość rozwiązania odwrotnego. W pracy przedstawiono wyniki testów dwóch modeli przewodzenia ciepła opartych na liniowych i nieliniowych funkcjach kształtu w algorytmie metody elementów skończonych. Testowano również dwa modele aproksymacji warunku brzegowego. Wybrany model warunku brzegowego i model metody elementów skończonych wykorzystujący nieliniowe funkcje kształtu zastosowano do wyznaczenia współczynnika wymiany ciepła w procesie chłodzenia gorącej płyty stalowej 9 strumieniami wody swobodnie opadającej na jej powierzchnie. Uzyskano rozwiązanie przedstawiajace rozkład współczynnika wymiany ciepła i gęstości strumienia ciepła na powierzchni płyty w czasie jej chodzenia.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2013, 58, 1; 105-112
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The Development of Heating Curves for Open die Forging of Heavy Parts
Opracowanie krzywych nagrzewania odkuwek wielkogabarytowych
Autorzy:
Gołdasz, A.
Malinowski, Z.
Telejko, T.
Buczek, A.
Rywotycki, M.
Martynowski, R.
Kowalski, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/353703.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
charge heating
chamber furnace
finite element method
koszt ogrzewania
piec komorowy
metoda elementów skończonych
Opis:
The study presents the findings of research on developing heating curves of heavy parts for the open die forging process. Hot ingots are heated in a chamber furnace. The heating process of 10, 30, 50 Mg ingots was analyzed. In addition, bearing in mind their high susceptibility to fracture, the ingots were sorted into 3 heating groups, for which the initial furnace temperature was specified. The calculations were performed with self developed software Wlewek utilizing the finite element method for the temperature, stress and strain field computations.
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących opracowywania krzywych nagrzewania odkuwek wielkogabarytowych przeznaczonych do kucia swobodnego. Proces nagrzewania gorących wlewków prowadzono w piecu komorowym. Analizowano proces nagrzewania wlewków 10, 30, 50 Mg. Dodatkowo mając na względzie dużą podatność na pękanie podzielono je na 3 grupy grzewcze, dla których wyznaczono początkową temperaturę pieca. Obliczenia wykonano Autorskim oprogramowaniem Wlewek służącym do obliczeń pola temperatury, naprężeń i odkształceń wlewków metodą elementów skończonych.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 3A; 1911-1916
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Experimental studies and finite element simulation of ultrasonic welding of Cu alloy
Autorzy:
Mohan-Raj, N.
Kumaraswamidhas, L. A.
Arungalai-Vendan, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/199854.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
ultrasonic
wire
Cu alloys
finite element method
ultradźwięk
drut
stopy Cu
metoda elementów skończonych
Opis:
This research study aims to investigate the mechanical and metallographical aspects of ultrasonic welding of Cu-Cu wires. Experimental trials have been conducted and observations have been recorded as a database that collates parametric, quality and strength aspects of various weldments. Destructive testing and metallurgical characterizations have been carried out to examine the strength and integrity of the weldment. The key focus of this research attempt is laid on determining and evaluating the factors that governs the strength of the weldment. Metallurgical characterizations reveal vital information on the weld integrity and the extent of grain distribution. Further, FEM is employed to understand the deformation and thermal aspects involved in Cu-Cu welding using ultrasonics. The numerical model may provide an insight into the thermal phenomenon governing the joining process and subsequently estimation of the impact. Response surface methodology is employed to identify the parametric interdependencies and subsequently determine the optimized range.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2016, 64, 3; 535-546
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Effectiveness of the reverse bending and straightening tests in detecting laminations in wires for civil engineering applications
Autorzy:
Adewole, K. K.
Bull, S. J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230519.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
drut
rozwarstwienie
zginanie odwrócone
symulacja
metoda elementów skończonych
wire
lamination
reverse bending
FE simulation
Opis:
The reverse bending and straightening test is conducted on wires used for civil engineering applications to detect laminations which can pose a threat to the integrity of the wires. The FE simulations of the reverse bending and straightening of wires with laminations revealed that the reverse bending and straightening test is only effective in revealing or detecting near-surface laminations with lengths from 25mm located up to 30% of the wire’s thickness and may not be an effective test to detect mid-thickness, near-mid-thickness, and short near-surface laminations with lengths below 15mm. This is because wires with mid-thickness, near-mid-thickness and short nearsurface laminations will pass through the reverse bending and straightening procedures without fracturing and therefore mid-thickness, near-mid-thickness and short near-surface laminations may go undetected. Consequently, other in-line non destructive testing methods might have to be used to detect mid-thickness, near-mid-thickness and short near-surface laminations in the wires.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2013, 59, 4; 423-439
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Assessment of coal mining subsidence damage in Soma-Turkey coalfield using fem modelling
Ocena szkód górniczych związanych z osiadaniem gruntu w zagłębiu węglowym Soma w Turcji, z wykorzystaniem metody elementów skończonych
Autorzy:
Deliormanli, M.H.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/220146.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
osiadanie gruntu
górnictwo węglowe
metoda elementów skończonych
mining subsidence
coal mining
finite element method (FEM)
Opis:
Soma has mine subsidence problems associated with production. Therefore, property and infrastructure damage will be related with coal-mine subsidence in Soma. In this study, depending on the underground coal mine production method, damage of subsidence on energy line was determined in Soma-Turkey coalfield. Subsidence may still occur in these areas. Therefore, determining subsidence is very important. Finite element methods (FEM) and field measurements were used for determining the parameters of mechanisms. The software, Phase2, used for the numerical modeling was developed by Rockscience Inc. The results obtained from modeling have been found to be compatible with previous studies and hale been compared with actual field observation.
W Somie wystąpiły szkody górnicze związane z osiadaniem gruntu. Dlatego też uszkodzenia własności i infrastruktury badane będą w związku z osiadaniem gruntu. W artykule określono wielkość uszkodzeń linii energetycznej w zagłębiu węglowym Soma (Turcja) w zależności od zastosowanej metody wybierania. Ponieważ nadal ma miejsce osiadanie gruntu, ważne jest określenie jego zasięgu. Wykorzystano metody elementów skończonych raz pomiary terenowe dla określenia mechanizmu osiadania. Oprogramowanie Phase2, wykorzystywane w modelowaniu numerycznym, opracowane zostało przez firmę Rockscience Inc. Następnie wyniki modelowania, zgodne z wynikami wcześniejszych badań, porównane zostały z wynikami pomiarów w terenie.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2012, 57, 1; 179-192
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
3D ABAQUS simulation of bent softwood elements
Symulacja 3D zginanych elementów z miękkiego drewna w programie ABAQUS
Autorzy:
Kawecki, B.
Podgórski, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230344.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
metoda elementów skończonych
modelowanie
drewno miękkie
pękanie
zniszczenie
finite element method
modelling
softwood
fracture
destruction
Opis:
Artykuł przedstawia sposób modelowania elementów zginanych wykonanych z miękkiego drewna. Taki rodzaj drewna jest najczęściej wykorzystywany w konstrukcjach budowlanych. Autorzy wykonali zwięzły przegląd sposobów modelowania drewna na podstawie literatury. Znalazły się w nim trzy podstawowe podejścia: liniowo-sprężysta mechanika pękania (LEFM), mechanika zniszczenia ośrodków ciągłych (CDM) i funkcja Hilla (HF). W pracy zaproponowano rozwiązanie oparte na funkcji Hilla, która dostępna jest w programie ABAQUS. Zróżnicowane zachowanie materiału przy ściskaniu i rozciąganiu osiągnięto poprzez teoretyczny podział modelu na strefę ściskaną i rozciąganą. W obu strefach przyjęto różną wytrzymałość wzdłuż włókien w zależności od panującego stanu naprężenia. Na podstawie badań laboratoryjnych wprowadzono ogólne zależności pomiędzy parametrami sprężystymi i wytrzymałościowymi. Dzięki temu do zastosowania modelu wystarczające jest obliczenie modułu sprężystości wzdłuż włókien (EL) i wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu (MOR). Oba parametry można wyznaczyć bezpośrednio w badaniu trójpunktowego zginania. Prawidłowość modelu MES została potwierdzona badaniami laboratoryjnymi oraz metodą cyfrowej korelacji obrazu (DIC). Model umożliwia przewidywanie zachowania elementów z drewna przy zginaniu w stanie 3D. Uwzględnia zarówno plastyczne płynięcie w środkowej fazie obciążenia, spowodowane przekroczeniem wytrzymałości na ściskanie, jak i przewidywanie siły maksymalnej w wyniku rozciągania. Rozwiązanie jest bardzo praktyczne ze względu na brak problemów ze zbieżnością obliczeń. Dodatkowo liczba wymaganych parametrów jest znacznie mniejsza niż w przypadku innych metod odnalezionych w literaturze.
The article presents research on modelling fracture in softwood bent elements. This kind of timber is the one most exploited for construction. Authors present a brief review on the subject with emphasis on three basic attempts: Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM), Continuum Damage Mechanics (CDM) and Hill’s Function (HF). Proposed 3D solution bases on Hill’s Function applied in the ABAQUS FEM code. The new idea includes isolating theoretical compression and tension zones in a model. Then, it is possible to distinguish between compressive and tensile strength and predict a real behaviour of bent elements. Introducing general dependencies between material properties leads to the need of determining only longitudinal elastic modulus (EL) and modulus of rupture (MOR). It is practical because these parameters are the main reported in a scientific and technical literature. Authors describe all of the assumptions in details. The experimental tests and Digital Image Correlation method (DIC) validate the FEM model.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2020, 66, 3; 323-337
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical analysis of selected materials for flexsplines
Analiza numeryczna wybranych materiałów kół podatnych
Autorzy:
Folęga, P.
Siwiec, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/354491.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
materiały
koła podatne
przekładnia falowa
metoda elementów skończonych
materials
flexspline
harmonic drive
finite element method
Opis:
The computer analysis of the influence of flexspline materials at the strength of the flexspline was performed for two and three dimensional models using the finite element method and MSC Patran/Nastran software. Calculations were conducted in two steps. The first one concerns two dimensional models on the contact between the flexspline and the wave generator. The second concerns three dimensional models of flexspline. The application of steel and steel-composite materials as material of the flexspline in harmonic drive was analysed. In calculations were used two types of composites with an epoxy resin, reinforced by the carbon-fiber or the glass-fiber. The preliminary study of stresses for the developed models was made. The steel-composite hybrid flexspline as compared to conventional steel flexspline showed a decrease of maximum stress in the analyzed dangerous cross-sections. Shapes and the frequency of vibration of the flexsplines were also calculated. The impact of stacking fiber angle on the frequency of vibration in the tested flexsplines is negligible.
Przeprowadzono analizę komputerową wpływu materiałów kół podatnych na ich wytrzymałość przy pomocy dwu i trójwymiarowych modeli wykorzystując metodę elementów skończonych oraz oprogramowanie MSC Patran/Nastran. Obliczenia przeprowadzono w dwóch etapach. Pierwszy z nich dotyczył dwuwymiarowych modeli kontaktu koła podatnego i generatora fali. Drugi dotyczył trójwymiarowych modeli kół podatnych. Przeprowadzono analizę zastosowania stalowych oraz stalowo-kompozytowych materiałów na koła podatne przekładni falowej. W obliczeniach wykorzystano dwa rodzaje kompozytów z osnową z żywicy epoksydowej, zbrojonej włóknem węglowym lub włóknem szklanym. Dla opracowanych modeli została wykonana wstępna analiza stanu naprężenia. Analizując otrzymane wyniki obliczeń symulacyjnych przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych kół podatnych stwierdzono zmniejszenie wartości naprężeń w rozpatrywanych przekrojach stalowo-kompozytowych kół podatnych w porównaniu z tradycyjnymi kołami stalowymi. Wyznaczono ponadto postacie i częstotliwości drgań badanych kół podatnych. Stwierdzono że, wpływ kąta ułożenia włókien na częstotliwości drgań badanych kół podatnych jest nieznaczny.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2012, 57, 1; 185-191
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Comparative study of conjugate gradient algorithms performance on the example of steady-state axisymmetric heat transfer problem
Autorzy:
Ocłoń, P.
Łopata, S.
Nowak, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/240612.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
conjugate gradient method
finite element method
finned circular tube
metoda gradientu sprzężonego
metoda elementów skończonych
rury żebrowane
Opis:
The finite element method (FEM) is one of the most frequently used numerical methods for finding the approximate discrete point solution of partial differential equations (PDE). In this method, linear or nonlinear systems of equations, comprised after numerical discretization, are solved to obtain the numerical solution of PDE. The conjugate gradient algorithms are efficient iterative solvers for the large sparse linear systems. In this paper the performance of different conjugate gradient algorithms: conjugate gradient algorithm (CG), biconjugate gradient algorithm (BICG), biconjugate gradient stabilized algorithm (BICGSTAB), conjugate gradient squared algorithm (CGS) and biconjugate gradient stabilized algorithm with l GMRES restarts (BICGSTAB(l)) is compared when solving the steady-state axisymmetric heat conduction problem. Different values of l parameter are studied. The engineering problem for which this comparison is made is the two-dimensional, axisymmetric heat conduction in a finned circular tube.
Źródło:
Archives of Thermodynamics; 2013, 34, 3; 15-44
1231-0956
2083-6023
Pojawia się w:
Archives of Thermodynamics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
An inductance lookup table application for analysis of reluctance stepper motor model
Autorzy:
Bernat, J.
Kołota, J.
Stępień, S.
Szymański, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/141315.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
silnik krokowy
metoda elementów skończonych
tablica przeglądowa
stepper motor
finite element method
control
inductance lookup table
Opis:
This research presents a method of modeling and numerical simulation of a reluctance stepper motor using reduced finite-element time-stepping technique. In presented model, the circuit equations are reduced to non-stationary differential equations, i.e. the inductance mapping technique is used to find relationship between coil inductance and rotor position. A strongly coupled field-circuit model of the stepper motor is presented. In analyzed model the magnetostatic field partial differential equations are coupled with rotor motion equation and solved simultaneously in each iterative step. The nonlinearity problem is solved using Newton-Raphson method with spline approximation of the B-H curve.
Źródło:
Archives of Electrical Engineering; 2011, 60, 1; 15-21
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:
Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Static and dynamic debonding strength of bundled glass fibers
Autorzy:
Gunavan, F. E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139614.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
cohesive zone model
debonding
finite element method
FEM
model strefy kohezyjnej
odspajanie
metoda elementów skończonych
MES
Opis:
Experimental design and computational model for predicting debonding initiation and propagation are of interest of scientists and engineers. The design and model are expected to explain the phenomenon for a wide range of loading rates. In this work, a method to measure and quantify debonding strength at various loading rates is proposed. The method is experimentally verified using data obtained from a static test and a pulse-type dynamic test. The proposed method involves the cohesive zone model, which can uniquely be characterized with a few parameters. Since those parameters are difficult to be measured directly, indirect inference is deployed where the parameters are inferred by minimizing discrepancy of mechanical response of a numerical model and that of the experiments. The main finding suggests that the design is easy to be used for the debonding characterization and the numerical model can accurately predict the debonding for the both loading cases.The cohesive strength of the stress-wave case is significantly higher than that of the static case; meanwhile, the cohesive energy is twice larger.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2018, LXV, 2; 209-220
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A finite element implementation of Knowles stored-energy function: theory, coding and applications
Wprowadzenie funkcji energii potencjalnej typu Knowlesa do systemu metody elementów skończonych: teoria, kodowanie i zastosowania
Autorzy:
Suchocki, C.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139824.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
tensor sztywności
styczna
tensor modułu
materiał Jacobiego
hiperelastyczność
zmagazynowany potencjał energetyczny
równanie konstytutywne
metoda elementów skończonych
MES (metoda elementów skończonych)
elasticity tensor
tangent
modulus tensor
material Jacobian
hyperelasticity
stored-energy potential
constitutive equation
finite element method
FEM
Opis:
This paper contains the full way of implementing a user-defined hyperelastic constitutive model into the finite element method (FEM) through defining an appropriate elasticity tensor. The Knowles stored-energy potential has been chosen to illustrate the implementation, as this particular potential function proved to be very effective in modeling nonlinear elasticity within moderate deformations. Thus, the Knowles stored-energy potential allows for appropriate modeling of thermoplastics, resins, polymeric composites and living tissues, such as bone for example. The decoupling of volumetric and isochoric behavior within a hyperelastic constitutive equation has been extensively discussed. An analytical elasticity tensor, corresponding to the Knowles stored-energy potential, has been derived. To the best of author's knowledge, this tensor has not been presented in the literature yet. The way of deriving analytical elasticity tensors for hyperelastic materials has been discussed in detail. The analytical elasticity tensor may be further used to develop visco-hyperelastic, nonlinear viscoelastic or viscoplastic constitutive models. A FORTRAN 77 code has been written in order to implement the Knowles hyperelastic model into a FEM system. The performace of the developed code is examined using an exemplary problem.
Praca przedstawia pełną drogę wprowadzania do systemu metody elementów skończonych (MES) równania konstytutywnego hipersprężystości zdefiniowanego przez użytkownika przy użyciu odpowiedniego tensora sztywności. Aby zilustrować metodykę wprowadzania równania konstytutywnego do MES posłużono się modelem materiału hipersprężystego typu Knowlesa, gdyż model ten dobrze opisuje nieliniową sprężystość w zakresie średnich deformacji. Stąd model Knowlesa pozwala na poprawny opis własności mechanicznych polimerów termoplastycznych, żywic, kompozytów polimerowych i niektórych tkanek biologicznych, jak np. tkanka kostna. Przedstawiono podział równania konstytutywnego na część izochoryczną i objętościową. Wyprowadzono analitycznie tensor sztywności odpowiadający modelowi Knowlesa. Tensor ten nie był dotąd prezentowany w literaturze. Omówiono szczegółowo sposób wyprowadzania analitycznych tensorów sztywności dla materiałów hipersprężystych. Wyznaczony tensor sztywności może dalej posłużyć do budowy równań konstytutywnych nieliniowej lepkosprężystości lub lepkoplastyczności. W celu wprowadzenia modelu do systemu MES napisany został program w języku FORTRAN 77. W pracy przedstawiono wyniki z prostej symulacji MES wykonanej z wykorzystaniem napisanego programu.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2011, LVIII, 3; 319-346
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Impact of certain engineering methods on results of computational analyses of rolling guideway subassemblies
Wpływ techniki modelowania na analizę obliczeniową tocznych podzespołów prowadnicowych
Autorzy:
Watychowicz, B.
Jastrzębski, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176035.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
modeling
finite-element method
FEM
rolling guideway subassemblies
modelowanie
metoda elementów skończonych
MES
toczne podzespoły prowadnicowe
Opis:
The paper demonstrates results of computational analyses of static properties of a single rolling subassembly. Varied engineering methods were applied to model the subassembly in question. When selecting these methods, a goal was to limit dimensionality and complexity of a model. Conducted analyses were based on a finite-element method along with GS method (external loads correction). For needs of the analyses there were applied variants of a model developed in a form of rigid and deformed finite elements, as well as hybrid variants combining ideas of both of the methods into a single hybrid model. Particular variants of the model were characterized by varied levels of simplifications concerning form and deformation of a body of a bearing cage and a linear guide. Impact of permanent connection points in a model or their exclusion existing between assembly areas of the cage and rail and bodies of guide systems was analysed.
W pracy przedstawiono analizę obliczeniową właściwości statycznych pojedynczego podzespołu tocznego. W modelowaniu podzespołu stosowano różne metody modelowania. Ograniczenia wymiarowości i złożoności modelu były kryteriami ich doboru. Podstawą prowadzonej analizy była metoda elementów skończonych uzupełniona metodą GS (korekcji obciążeń zewnętrznych). W analizie stosowano warianty modelu opracowane w konwencji metody sztywnych i odkształcalnych elementów skończonych. Wprowadzono także warianty hybrydowe łączące obie te metody. Warianty modelu różnią się poziomem uproszczeń dotyczących kształtu i odkształcalności korpusu wózka tocznego i szyny prowadzącej. W badaniach uwzględniono także wpływ wprowadzania do modelu silnie zaciśniętych połączeń stałych, między powierzchniami montażowymi wózka i szyny oraz korpusami zespołów prowadnicowych.
Źródło:
Advances in Manufacturing Science and Technology; 2015, 39, 2; 29-39
0137-4478
Pojawia się w:
Advances in Manufacturing Science and Technology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Flexible pavement analysis considering temperature profile and anisotropy behavior in hot mix asphalt layer
Autorzy:
Choi, J.
Seo, Y.
Kim, S. H.
Beadles, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230733.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
zachowanie anizotropowe
metoda elementów skończonych
kruszywo
nawierzchnia
HMA
anisotropic behavior
finite element method
aggregate base
pavement
Opis:
A three Dimensional finite element model (FEM) incorporating the anisotropic properties and temperature profile of hot mix asphalt (HMA) pavement was developed to predict the structural responses of HMA pavement subject to heavy loads typically encountered in the field. In this study, ABAQUS was adopted to model the stress and strain relationships within the pavement structure. The results of the model were verified using data collected from the Korean Highway Corporation Test Road (KHCTR). The results demonstrated that both the base course and surface course layers follow the anisotropic behavior and the incorporation of the temperature profile throughout the pavement has a substantial effect on the pavement response predictions that impact pavement design. The results also showed that the anisotropy level of HMA and base material can be reduced to as low as 80% and 15% as a result of repeated loading, respectively.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2011, 57, 4; 347-356
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The effects of friction on the performance of a concrete block mine seal with pressurized grout bags
Wpływ tarcia na zachowanie tamy uszczelniającej wykonanej z bloków betonowych ze sprasowanymi workami zaczynu
Autorzy:
Perry, K. A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219549.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
górnictwo węgla
tamy uszczelniające
wybuch
metoda elementów skończonych
coal mining
mine seals
explosions
finite element modeling
Opis:
Mine seals are necessary in nearly every underground coal mine to isolate mined-out areas from the ventilation network. Many seals are already in place in active mines and more need to be constructed to keep up with the development of underground coal reserves. The accidents involving seal failures at Sago and Darby prompted MSHA to create and implement new regulations regarding the strength of the seals. These regulations require the design and construction of seals that are larger and stronger than ever before. Structural seals capable of withstanding the new required design loads are now designed by an engineer and no longer approved through explosion testing. Prior to the seal failure accidents, a solid-block wall with pressurized grout bags at the wall/ribs and wall/roof interfaces was a popular design which met the 137.9 kPa (20 psi) requirement. After implementation of the new 344.7 kPa (50 psi) or 827.4 kPa (120 psi) design regulations depending on whether the atmosphere is kept inert in by the seal, a re-design of the seal was necessary. This paper discusses the quantification of the coefficients of friction which are then implemented into finite element modeling.
Tamy uszczelniające niezbędne są prawie w każdej kopalni podziemnej do oddzielenia obszarów wybranych od sieci wentylacyjnej. W kopalniach aktywnych znajdują się już liczne tamy a coraz większa ich ilość zostanie zbudowana w miarę udostępniania kolejnych złóż węgla. Wypadki spowodowane przez awarie tamy w kopalni Sago i Darby stanowiły bodziec dla urzędu górniczego MSHA do stworzenia i wdrożenia nowych regulacji odnośnie wytrzymałości tam. Przepisy te wymagają projektowania i budowania tam większych i bardziej wytrzymałych niż kiedykolwiek w przeszłości. Tamy strukturalne zdolne do przenoszenia na nowo określanych obciążeń obliczeniowych muszą być obecnie projektowane przez inżynierów a procedura ich odbioru nie obejmuje badań w warunkach wybuchu. Przed wypadkami spowodowanymi przez awarie tam, popularnym rozwiązaniem były ściany z jednolitych bloków ze sprasowanymi workami zaprawy umieszczanymi na styku pomiędzy ścianą, żebrami oraz stropem. Rozwiązanie to było szeroko stosowane i zapewniało spełnianie kryterium przenoszenia obciążeń na poziomie 137.9 kPa (20 psi). Po wdrożeniu nowych wymogów określających obciążenia obliczeniowe: 344.7 kPa (50 psi) lub 827.4 (120 psi) w zależności od tego, czy atmosfera w rejonie zamkniętym tamą uszczelniająca ma pozostawać obojętna czy też nie, niezbędne okazało się przeprojektowanie tamy. W pracy tej zbadano w ujęciu ilościowym współczynniki tarcia, a wyniki badania zaimplementowano z wykorzystaniem metody elementów skończonych.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2014, 59, 3; 793-805
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of the Rigid Finite Element Method for Modelling an Offshore Pedestal Crane
Zastosowanie metody sztywnych elementów skończonych do modelowania kolumnowego żurawia offshore
Autorzy:
Krukowski, J.
Maczynski, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139522.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
offshore pedestal crane
dynamics
modelling
rigid finite element method
metoda elementów skończonych
modele dynamiki
dynamika żurawi
Opis:
In offshore pedestal cranes one may distinguish three components of considerable length: a pedestal, a boom and a frame present in some designs. It is often necessary in dynamical analyses to take into account their flexibility. A convenient and efficient method for modelling them is the rigid finite element method in a modified form. The rigid finite element method allows us to take into account the flexibility of the beam system in selected directions while introducing a relatively small number of additional degrees of freedom to the system. This paper presents a method for modelling the pedestal, the frame and the boom of an offshore column crane, treating each of these components in a slightly different way. A custom approach is applied to the pedestal, using rigid finite elements of variable length. Results of sample numeric computations are included.
W konstrukcji kolumnowych żurawi typu offshore można wyróznić trzy istotne elementy o znacznej długości: kolumnę, wysięgnik oraz w niektórych rozwiązaniach wspornik. W wielu analizach dynamicznych występuje konieczność uwzględnienia ich podatności. Wygodną i efektywną metodą ich modelowania jest metoda sztywnych elementów skończonych w odmianie zmodyfikowanej. Metoda sztywnych elementów skończonych pozwala uwzględnić podatność układu belkowego w wybranych kierunkach, a jednocześnie wprowadza do układu stosunkowo niewielką liczbę dodatkowych stopni swobody. W artykule zaprezentowano sposób modelowania kolumny, wspornika i wysięgnika kolumnowego żurawia offshore, przy czym każdy z elementów potraktowany został nieco odmiennie. W przypadku modelowania kolumny zaproponowano także autorskie podejście ze sztywnymi elementami skończonymi o zmiennej długości. Zamieszczono wyniki przykładowych obliczeń numerycznych.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2013, LX, 3; 451-471
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modelling plates and shells by means of the rigid finite element method
Modelowanie płyt i powłok z wykorzystaniem metody sztywnych elementów skończonych
Autorzy:
Adamiec-Wójcik, I.
Nowak, A.
Wojciech, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139836.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
finite element method
FEM
vibration analysis
experimental verification
metoda elementów skończonych
MES
analiza wibracji
weryfikacja eksperymentalna
Opis:
The rigid finite element method (RFEM) has been used mainly for modelling systems with beam-like links. This paper deals with modelling of a single set of electrodes consisting of an upper beam with electrodes, which are shells with complicated shapes, and an anvil beam. Discretisation of the whole system, both the beams and the electrodes, is carried out by means of the rigid finite element method. The results of calculations concerned with free vibrations of the plates are compared with those obtained from a commercial package of the finite element method (FEM), while forced vibrations of the set of electrodes are compared with those obtained by means of the hybrid finite element method (HFEM) and experimental measurements obtained on a special test stand.
Metoda sztywnych elementów skończonych (SES) była dotychczas najczęściej stosowana do modelowania układów z podatnymi członami belkowymi (prętami). Przedmiotem niniejszej pracy jest modelowanie pojedynczego zestawu elektrod, składającego się z belki nośnej, zawieszonych na niej elektrod, będących powłokami o złożonym kształcie oraz drąga strzepującego. Do dyskretyzacji układu oraz elektrod zastosowano metodę sztywnych elementów skończonych.Wyniki obliczeń porównano z wynikami otrzymanymi przy zastosowaniu metody hybrydowej oraz pomiarów na specjalnym stanowisku badawczym.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2015, LXII, 1; 101-114
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Skrew rolling of balls in multiple helical impressions
Walcowanie skośne kul w wielozwojnych wykrojach śrubowych
Autorzy:
Tomczak, J.
Pater, Z.
Bartnicki, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/354350.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
skew rolling
helical tools
balls
FEM
experiment
walcowanie skośne
narzędzia śrubowe
kule
metoda elementów skończonych
eksperyment
Opis:
This paper presents results of theoretical and experimental research on skew rolling process of balls with diameter Ø30 mm in multiple helical tools. Numerical analysis of the process was conducted basing on finite element method (FEM), using the commercial software Simufact Forming in version 10.0. Simulations were made in the three-dimensional state of strain with consideration of complex thermal analysis, due to which progression of the products shape was determined. Distributions of strains and temperatures as well as the process force parameters were also determined. The results of numerical calculations were experimentally verified in laboratory conditions. The obtained results confirmed the possibility of semi-finished products of balls type manufacturing by means of rolling in multiple helical impressions.
W artykule przedstawiono wyniki badań teoretyczno-doświadczalnych procesu walcowania skośnego kul o wymiarach SØ30 mm w wielozwojnych narzędziach śrubowych. Analizę numeryczną procesu przeprowadzono w oparciu o metodę elementów skończonych (MES), wykorzystując komercyjny pakiet oprogramowania Simufact Forming w wersji 10.0. Symulacje prowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia z uwzględniem pełnej analizy termicznej, w efekcie czego wyznaczono progresję kształtu wyrobów. Określono również rozkłady odkształceń, temperatur oraz przebiegi parametrów siłowych procesu. Wyniki obliczeń numerycznych zostały zweryfikowane doświadczalnie w warunkach laboratoryjnych. Otrzymane rezultaty z badań potwierdziły mozliwość wytwarzania półfabrykatów kul metodami walcowania w wielozwojnych wykrojach śrubowych.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2013, 58, 4; 1071-1076
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Influence of the Radiation Shield on the Temperature of Rails Rolled in the Reversing Mill
Wpływ ekranowania na temperaturę szyn walcowanych w walcarce nawrotnej
Autorzy:
Gołdasz, A.
Malinowski, Z.
Hadała, B.
Rywotycki, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/355182.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
radiation shields
rolling of rails
finite element method
osłona przed promieniowaniem
walcowanie szyn
metoda elementów skończonych
Opis:
The paper presents a mathematical model of heat transfer during cooling of hot-rolled rails in the reversing mill. The influence of the radiation shield on the temperature of rolled rails has been analyzed. The heat transfer model for cooling a strip covered by the thermal shield has been presented. The two types of shields build of steel and aluminum sheets separated with insulating layer have been studded. Calculations have been performed with self developed software which utilizes the finite element method.
W pracy przedstawiono model matematyczny wymiany ciepła w czasie chłodzenia szyn walcowanych na gorąco w walcarce nawrotnej. Analizowano wpływ zastosowania ekranów cieplnych na temperaturę walcowanych szyn. Model wymiany ciepła pasma osłoniętego ekranem opracowano dla ekranu zbudowanego z dwóch warstw metalowych przedzielonych warstwą izolacyjną. Modelowano ekrany wykonane z blachy stalowej i aluminiowej. Jako materiał izolacyjny przyjęto warstwę saffilu. Obliczenia wykonano Autorskim oprogramowaniem z wykorzystaniem metody elementów skończonych.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 1; 275-279
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of the finite element method to the determining of boiling heat transfer coefficient for minichannel flow
Autorzy:
Piasecka, M.
Maciejewska, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/240586.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
heat transfer
incipience of flow boiling
finite element method
przepływ ciepła
przepływ wrzenia
metoda elementów skończonych
Opis:
Miniature heat exchangers are used to provide higher cooling capacity for new technologies. This means a reduction in their size and cost but the identical power. The paper presents the method for determination of boiling heat transfer coefficient for a rectangular minichannel of 0.1 mm depth, 40 mm width and 360 mm length with asymmetric heating. Experimental research has focused on the transition from single phase forced convection to nucleate boiling, i.e., the zone of boiling incipience. The ‘boiling front’ location has been determined from the temperature distribution of the heated wall obtained from liquid crystal thermography. The experiment has been carried out with R-123, mass flux 220 kg/(m2s), pressure at the channel inlet 340 kPa. Local values of heat transfer coefficient were calculated on the basis of empirical data from the experiment following the solution of the two-dimensional inverse heat transfer problem. This problem has been solved with the use of the finite element method in combination with Trefftz functions. Temperature approximates (linear combinations of Trefftz functions) strictly fulfill the governing equations. In presented method the inverse problem is solved in the same way as the direct problem. The results confirmed that considerable heat transfer enhancement takes place at boiling incipience in the minichannel flow boiling. Moreover, under subcooling boiling, local heat coefficients exhibit relatively low values.
Źródło:
Archives of Thermodynamics; 2013, 34, 1; 55-69
1231-0956
2083-6023
Pojawia się w:
Archives of Thermodynamics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modeling of heat source based on parameters of electron beam welding process
Modelowanie źródła ciepła na podstawie parametrów procesu spawania wiązką elektronów
Autorzy:
Lacki, P.
Adamus, K.
Wojsyk, K.
Zawadzki, M.
Nitkiewicz, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/351324.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
spawanie elektronowe
metoda częściowo najmniejszych kwadratów
metoda elementów skończonych
electron beam welding
partial least squares
finite element method
Opis:
In the paper thermo-mechanical analysis of Inconel 706 tube welding process was presented. Tubes were joined using electron beam welding EBW. Process simulation was performed using finite element method, FEM Key aspect of welding process simulation is definition of heat source. Geometry of heat source and heat input have direct impact on fusion zone, FZ, and heat affected zone, HAZ. The goal of the work was to design EBW that will produce FZ of required depth. The set of process parameters was identified based on work of Ferro for Inconel 706. Modification of the process parameters was required. For this purpose partial least square method, PLS, was used. PLS model was built using results of own work on EBW for 18-8 steel. The model was applied to Inconel data. The results calculated by PLS model were used to build FEM model.
W pracy przedstawiono analizę termo-mechaniczną procesu spawania tulei wykonanych ze stopu Inconel 706. Tuleje połączono za pomocą wiązki elektronów. Symulacja procesu została wykonana przy użyciu metody elementów skończonych, MES. Kluczowym aspektem przy symulacji procesu spawania jest zdefiniowanie źródła ciepła. Geometria źródła ciepła i ilość wydzielonej mocy mają bezpośredni wpływ na strefę przetopienia i strefę wpływu ciepła. Celem pracy jest zaprojektowanie procesu spawania wiązką elektronów w celu uzyskania określonej głębokości spoiny. Zestaw parametrów procesu spawania został określony na podstawie pracy Ferro wykonanej dla stopu Inconel 706. Wymagana była modyfikacja parametrów przedstawionych w pracy. W tym celu wykorzystano metodę częściowo najmniejszych kwadratów, PLS. Model PLS został zbudowany na podstawie wyników badań własnych dla spawania stali 18-8 za pomocą wiązki elektronów. Opracowany model został wykorzystany do modyfikacji parametrów spawania. Otrzymane wyniki posłużyły do opracowania modelu MES procesu spawania.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2011, 56, 2; 455-462
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modeling of dynamics of big size ZnGeP2 crystal growth by vertical Bridgman technique
Autorzy:
Philippov, M.
Babushkin, Y.
Efimov, S.
Zamyatin, S.
Rudnicki, V.
Trofimov, A.
Gribenyukov, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/202215.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
crystal growth
temperature field
finite elements method
Bridgman technique
wzrost kryształów
pole temperatury
metoda elementów skończonych
metoda Bridgmana
Opis:
The results of a modelling of big size single crystal ZnGeP2 growth dynamics in the multi-zone thermal installation based on the vertical variant of the Bridgman technique are given. Trustworthiness of the results modeling is achieved by means of creation of the mathematical model taking into account the particularities of the installation as well as the changes in installation work volume during crystallization. Temperature field changes during crystal growth by numerical technique were examined. It is demonstrated that growth container moving has a significant impact on temperature field in work volume and crystallization isotherm local position. Thus, the actual crystal growth rate differs from the nominal velocity of growth container moving. The data received as a result of modelling should be taken into account in new equipment designing, crystallization process control system development and crystal growth experiments planning.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2018, 66, 3; 283-290
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Steady-state and transient heat transfer through fins of complex geometry
Autorzy:
Taler, D.
Taler, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/240664.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fin of complex geometry
fin efficiency
finite volume method
finite element method
geometria złożona
wydajność
metoda objętości skończonych
metoda elementów skończonych
Opis:
Various methods for steady-state and transient analysis of temperature distribution and efficiency of continuous-plate fins are presented. For a constant heat transfer coefficient over the fin surface, the plate fin can be divided into imaginary rectangular or hexangular fins. At first approximate methods for determining the steady-state fin efficiency like the method of equivalent circular fin and the sector method are discussed. When the fin geometry is complex, thus transient temperature distribution and fin efficiency can be determined using numerical methods. A numerical method for transient analysis of fins with complex geometry is developed. Transient temperature distributions in continuous fins attached to oval tubes is computed using the finite volume - finite element methods. The developed method can be used in the transient analysis of compact heat exchangers to calculate correctly the heat flow rate transferred from the finned tubes to the fluid.
Źródło:
Archives of Thermodynamics; 2014, 35, 2; 117-133
1231-0956
2083-6023
Pojawia się w:
Archives of Thermodynamics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Evaluation of the Possibility of Performing Cold Backward Extrusion of Axisymmetrical Thinwalled Aluminum Die Stampings with Square Section
Ocena możliwości wyciskania przeciwbieżnego na zimno osiowosymetrycznych wyprasek z cienką ścianką o przekroju kwadratowym z aluminium
Autorzy:
Miłek, T.
Kowalik, B.
Kuliński, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/354725.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
backward extrusion
finite element method (FEM)
thin-walled die stampings
wyciskanie przeciwbieżne
metoda elementów skończonych
wypraski cienkościenne
Opis:
The paper presents evaluation of the possibility of performing cold backward extrusion of axisymmetrical thin-walled aluminum (Al 99.50, ENAW-1050A) die stampings with a square section at the strain ε=ln(A0/A1)=2 (where A0 – cross sectional area of the billet, A1 - cross sectional area of the die stamping), and the ratio h1/b=3.6 (where h1 – height of the die stamping in mm, b – width of the base of the die stamping in mm). The analysis was conducted on the basis of the results of computer modelling (FEM) and experimental investigations on backward extrusion. The boundary conditions for numerical calculations were determined experimentally with respect to the flow curve and mechanical properties of aluminum. The results of investigations into backward extrusion of thin-walled square-sectioned aluminum die stampings might be used as guidelines to develop a technological process for industrial practice.
W artykule przedstawiono ocenę możliwości wykonania wyprasek o przekroju kwadratowym z cienką ścianką z aluminium Al 99,50 (ENAW-1050A) metodą wyciskania przeciwbieżnego na zimno przy odkształceniu zastępczym ε=ln(A0/A)=2 oraz stosunku wysokości do szerokości wypraski h/b=3,6. Analizę przeprowadzono na podstawie uzyskanych wyników modelowania komputerowego (MES) oraz badań doświadczalnych wyciskania przeciwbieżnego. Na potrzeby symulacji komputerowej procesu wyciskania na zimno określono eksperymentalnie warunki graniczne w zakresie krzywej umocnienia oraz własności mechanicznych dla aluminium. Uzyskane wyniki wyciskania tego typu wyprasek z aluminium na zimno można wykorzystać do opracowania wytycznych dla wspomnianej technologii w warunkach produkcyjnych.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 4; 3043-3050
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Development of Software for the Simulation of Rolling Steel Under the Coexistence of Liquid and Solid State
Rozwój oprogramowania do symulacji walcowania stali w warunkach współistnienia fazy ciekłej i stałej
Autorzy:
Jędrzejczyk, D.
Hojny, M.
Głowacki, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/356366.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
semi-solid state
finite elements method
mathematical modelling
physical modelling
metoda elementów skończonych
modelowanie matematyczne
modelowanie fizyczne
Opis:
The paper presents the results of the application simulating the rolling process of steel in terms of coexistence of liquid and solid phases. The created mathematical models can be the basis for creation of systems that simulate the final phase of the continuous casting process relying on using a roller burnishing machine for continuous casting of steel. For a complete description of the performance of the material during deformation in these conditions, the constructed mathematical model is a fully three-dimensional model and consists of three parts: thermal, mechanical, and density variation submodels. The thermal model allows the prediction of temperature changes during plastic deformation of solidifying material. The mechanical model determines the kinetics of plastic continuum flow in the solid and semi-solid states, and the resulting deformation field. The temperature of the process forces supplementing the description of the performance of the material with a density variation model that allows the prediction of changes in the density of the material during the final phase of solidification with simultaneous plastic deformation. For the purpose built model, experimental studies were performed using a physical simulator Gleeble 3800®. They allowed the determination of the necessary physical properties of the metal within the temperature of change state. In addition to presenting the developed models the work also includes the description of the author’s application that uses the above mathematical models. The application was written in the fully object-oriented language C++ and is based on the finite element method. The developed application beside the module data input, also consist of a module of three-dimensional visualization of the calculations results. Thanks to it, the analysis of the distribution of the particular rolling parameters in any cross-section of the rolled strip will be possible. The paper presents the results of the authors’ research in the area of the advanced computer simulation.
W pracy zaprezentowane zostały wyniki działania aplikacji pozwalającej na symulację procesu walcowania stali w warunkach współistnienia fazy ciekłej i stałej. Opracowane modele matematyczne mogą być podstawą tworzenia systemów symulujących ostatnią fazę procesu ciągłego odlewania stali polegającej na dogniataniu odlanego pasma rolkami maszyny COS. W celu pełnego opisu zachowania się materiału podczas odkształcania w omawianych warunkach, zbudowany model matematyczny jest modelem w pełni trójwymiarowym i składa się z 3 części: termicznej, mechanicznej i zmiany gęstości. Model termiczny pozwala na przewidywanie zmian temperatury w trakcie odkształcania plastycznego krzepnącego materiału. Model mechaniczny określa kinetykę płynięcia plastycznego ośrodka ciągłego w stanie stałym i półciekłym oraz wynikające stąd pole odkształceń. Temperatura analizowanego procesu wymusza uzupełnienie opisu zachowania materiału o model zmiany gęstości pozwalający na przewidywanie zmian gęstości materiału w trakcie końcowej fazy krzepnięcia z równoczesnym odkształceniem plastycznym. Na potrzeby budowanego modelu wykonane zostały badania doświadczalne przy użyciu symulatora fizycznego GLEEBLE 3800®. Pozwoliły one na określenie niezbędnych własności fizycznych metalu w zakresie temperatur zmiany stanu skupienia. Poza przedstawieniem opracowanych modeli w pracy zwarty został również opis autorskiej aplikacji wykorzystującej w/w modele matematyczne. Aplikacja został napisana w pełni obiektowym języku C++ i bazuje na metodzie elementów skończonych. Opracowana aplikacja poza modułem wprowadzania danych wejściowych posiada również moduł trójwymiarowej wizualizacji wyników obliczeń. Dzięki temu możliwa jest analiza rozkładu poszczególnych parametrów walcowania w dowolnym przekroju walcowanego pasma. W pracy przedstawiono wyniki badań autorów w dziedzinie zaawansowanej symulacji komputerowej.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 4; 2783-2790
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The flexspline of the harmonic drive with different tooth profile
Koło podatne przekładni falowej o różnych zarysach zębów
Autorzy:
Pacana, J.
Markowska, O.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176285.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
harmonic drive
flexspline
finite element method
FEM
ADINA
zębata przekładnia falowa
koło podatne
metoda elementów skończonych
MES
Opis:
This article presents the process of determining reduced stress which occurs during the deformation of the flexspline of the toothed harmonic drive. The discussed issue is complex as the stress distribution results from the deformation of the flexspline by the generator and from the load it carries. The article takes into account flexsplines of various tooth profiles: involute, rectilinear and convexo-concave (BBW). The flexspline was deformed by the double-roll generator. To conduct numerical calculations ADINA software, based on the Finite Element Method (FEM), was used. The calculation results for each tooth profile were put together for comparison and evaluation.
W pracy zaprezentowano proces wyznaczania naprężeń zredukowanych powstających w odkształcanym kole podatnym falowej przekładni zębatej. Dotyczy to złożonego zagadnienia – występujące naprężenia są skutkiem zarówno odkształceń koła na skutek działania generatora, jak również przenoszonego obciążenia. W pracy uwzględniono koła o różnym zarysie zębów: ewolwentowym, prostoliniowym i kołowo-łukowym (BBW). Koło podatne poddano odkształceniu przy użyciu generatora dwurolkowego. Do obliczeń numerycznych przyjęto metodę elementów skończonych (MES) i program ADINA. Przeprowadzono analizę porównawczą wyników obliczeń dla różnych zarysów zębów. Wyniki obliczeń otrzymanych dla różnych zarysów zębów zostały zestawione ze sobą w celu ich porównania i oceny.
Źródło:
Advances in Manufacturing Science and Technology; 2017, 41, 4; 23-30
0137-4478
Pojawia się w:
Advances in Manufacturing Science and Technology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
New approach to modeling geometric errors in precision manufacturing machines
Nowe podejście do modelowania błędów geometrycznych precyzyjnych maszyn technologicznych
Autorzy:
Majda, P.
Szwengier, G.
Jastrzębski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/951470.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
machine tool
volumetric error
FEM
geometric errors
błędy geometryczne
obrabiarka
błąd przestrzennego pozycjonowania
MES (metoda elementów skończonych)
Opis:
This paper presents a new approach to modeling geometric errors in machine tools with linear rolling guideways. Modeling was performed using a finite element method. The results of the modeling were a visualization of deformations of a virtual milling machine with a cross table and with known characteristics of guide geometric errors. The simulation results show that the machine table is subject to a complex state of strain. This implies that the Abbe error during milling machine measurements can assume values dependent on the location of metrological device elements on the machine table. The calculation results were verified experimentally using real milling machines. The predictions of the computer simulation were confirmed.
W artykule przedstawiono nowe podejście do modelowania błędów geometrycznych obrabiarek wyposażonych w liniowe toczne połączenia prowadnicowe. Modelowanie przeprowadzono z użyciem metody elementów skończonych. Efektem modelowania jest wizualizacja odkształceń frezarki poziomej ze stołem krzyżowym, która ma znane charakterystyki błędów geometrycznych połączeń prowadnicowych. Analiza wyników procesu symulacji wykazała, że stół takiej obrabiarki podlega złożonemu stanowi odkształcenia. Ma to istotne znaczenie praktyczne, ponieważ podczas wykonywania pomiarów błędów geometrycznych obrabiarek – błąd Abbego może przyjmować różne wartości w zależności od usytuowania przyrządów pomiarowych na stole frezarki. Wyniki obliczeń zweryfikowano doświadczalnie na rzeczywistych frezarkach. Potwierdzono przewidywania symulacji komputerowej.
Źródło:
Advances in Manufacturing Science and Technology; 2013, 37, 3; 33-44
0137-4478
Pojawia się w:
Advances in Manufacturing Science and Technology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Impact on force decrease at the end of actuator plunger motion
Autorzy:
Zagirnyak, M.
Branspiz, Yu.
Pshenychnyi, A.
Miljavec, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/140870.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
aktuator
optymalizacja
metoda elementów skończonych
siła magnetyczna
tłumik
actuator
geometry optimization
finite element method
magnetic force
damper
Opis:
It is shown that decrease and damping of the traction force at the end of the plunger move is possible not only due to application of a special keeper design, but also due to change of the plunger shank geometric form. The computer modeling with the use of finite element method is used to analyze the influence of system geometry on force distribution along plunger movement. The damping effect is confirmed when special shape plunger shanks are used.
Źródło:
Archives of Electrical Engineering; 2011, 60, 2; 129-135
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:
Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Structural health monitoring (SHM) methods in machine design and operation
Zastosowanie badań nieniszczących (SHM) w projektowaniu i eksploatacji maszyn
Autorzy:
Barski, M.
Kędziora, P.
Muc, A.
Romanowicz, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139723.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
structural health monitoring
non-destructive testing
finite element method
FEM
spectral finite element method
composite materials
monitorowanie stanu technicznego
badania nieniszczące
metoda elementów skończonych
MES
metoda skończonych elementów spektralnych
materiały kompozytowe
Opis:
The present paper is devoted to the discussion and review of the non-destructive testing methods mainly based on vibration and wave propagation. In the first part, the experimental methods of actuating and analyzing the signal (vibration) are discussed. The piezoelectric elements, fiber optic sensors and Laser Scanning Doppler Vibrometer (SLDV) method are described. Effective detecting of the flaws needs very accurate theoretical models. Thus, the numerical methods, e.g. finite element, spectral element method and numerical models of the flaws in isotropic and composite materials are presented. Moreover, the detection of the damage in structures, which are subjected to cyclic or static loads, is based on the analyzing of the change in natural frequency of the whole structure, the change of internal impedance of the material and the change in guided waves propagating through the investigated structure. All these cases are characterized in detail. At the end of this paper, several applications of the structural health monitoring systems in machine design and operation are presented.
Obecnie prezentowana praca poświęcona jest zagadnieniom związanym z szeroko rozumianym pojęciem badań nieniszczących. Dotyczy to przede wszystkim metod opartych na analizie drgań jak również propagacji fal sprężystych w elementach konstrukcji maszyn. Pierwsza część pracy zawiera przegląd najczęściej wykorzystywanych typów wzbudników oraz czujników, a mianowicie przetworników piezoelektrycznych, włókien optycznych. Przegląd ten uzupełniono opisem zaawansowanej technologii pomiaru drgań przy wykorzystaniu technik laserowych. Zebrane w ten sposób dane muszą być następnie odpowiednio przetworzone tak, aby uzyskać informacje na temat występowania uszkodzeń, ich lokalizacji i rozmiaru. W tym celu niezbędne jest przygotowanie odpowiednich modeli teoretycznych opartych na technologii Metody Elementów Skończonych lub Elementów Spektralnych. Ponadto, należy również opracować i przetestować komputerowe modele uszkodzeń w materiałach izotropowych jak również kompozytowych. Istnienie uszkodzenia w materiale powodować może zmianę wartości częstotliwości drgań własnych oraz odpowiadających im form drgań, impedancji mechanicznej jak również zakłócenia w rozchodzeniu się fal sprężystych. Przypadki te omówiono szczegółowo w niniejszej pracy. Przegląd ten uzupełniono wybranymi przykładami praktycznego zastosowania powyższych technik kontroli stanu konstrukcji.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2014, LXI, 4; 653-677
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A study on permanent magnet topologies for hybrid bearings for medical drives applied in Ventricular Assist Devices
Autorzy:
Pohlmann, A.
Hameyer, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/140406.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
urządzenie wspomagające komorę
metoda elementów skończonych
łożysko magnetyczne
ventricular assist device
VAD
finite element method
FEM
magnetic bearings
Opis:
In industrialized countries cardiovascular diseases are the major cause of death. The last clinical therapy option for some patients, suffering from terminal heart diseases, is donor heart transplantation. As the available number of donor organs is decreasing, many patients die while waiting for a transplant. For this reason Ventricular Assist Devices (VADs), which can mechanically support the human heart to achieve a sufficient perfusion of the body, are under development. For an implantable VAD, design constraints have to be deduced from the physiological conditions in the human body. In case of a VAD drive, these constraints are for example dimensions, electric losses, which might result in an overheating of blood, and a long durability. Therefore a hybrid permanent magnet hydrodynamic bearing is designed in this paper, which works passively and contactless. Based on Finite Element simulations of magnetic fields, various permanent magnet topologies are studied in terms of axial forces and stiffness.
Źródło:
Archives of Electrical Engineering; 2011, 60, 3; 371-380
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:
Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical mesoscopic analysis of fracture in fine-grained concrete
Autorzy:
Skarżyński, Ł.
Tejchman, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230197.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
kruszywo
beton
metoda elementów skończonych
strefa przejściowa międzyfazowa
mikrostruktura
aggregate
concrete
finite element method
interfacial transition zone
microstructure
Opis:
This paper presents numerical two-dimensional results for fine-grained concrete under quasi-static three-point bending at meso-scale. Concrete was modelled as a random heterogeneous three-phase material. The simulations for notched concrete beams were carried out with the standard finite element method using an isotropic damage constitutive model enhanced by a characteristic length of micro-structure by means of a non-local theory. The effect of the volume fraction, shape, size, statistical distribution and stiffness of aggregate was analysed. Moreover, the effect of the bond thickness, notch size and characteristic length of micro-structure on the material behaviour was numerically investigated. The FE results were compared with own laboratory test results and other meso-scale calculations for three-phase concrete elements.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2012, 58, 3; 331-361
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Evaluation of resistance of corrugated sheets under bending by a concentrated loads from the local suspensions
Ocena nośności granicznej blach fałdowych zginanych siłą skupioną od lokalnych podwieszeń
Autorzy:
Biegus, A.
Czepiżak, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/231338.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
blacha fałdowa
nośność graniczna
zginanie
siła skupiona
metoda elementów skończonych
corrugated sheet
load resistance
bending
finite element method
Opis:
This paper presents a simple method of evaluating the load resistance and stiffness of corrugated sheets locally loaded with suspended technical fixtures. As a part of this research, parametric numerical analyses of corrugated sheets of different span, and with differently located concentrated forces, were carried out. Stress distributions in the individual folds in the elastic range and in the ultimate limit state were identified. On their basis, equivalent concentrated load factors for the individual folds in the sheet were determined. The load factors enable analyses of the load resistance and stiffness of corrugated sheets loaded with concentrated forces, which can be helpful in design practice.
Przedmiotem pracy jest analiza nośności i sztywności blach fałdowych wytężonych obciążeniem skupionym od lokalnych podwieszeń np. "instalacji". Wykonano parametryczne badania numeryczne MES blach fałdowych o zmiennych rozpiętościach i zmiennym usytuowaniu sił skupionych na długości i szerokości arkusza. Przeanalizowano 24 modele blach fałdowych. Zidentyfikowano rozkłady wytężeń poszczególnych fałd w fazie sprężystej i w stanie granicznym nośności ustrojów. Na ich podstawie wyznaczono współczynniki zastępczych obciążeń skupionych poszczególnych fałd ustroju. Umożliwiają one analizę nośności i sztywności blach fałdowych obciążonych siłami skupionymi, która jest przydatna w projektowaniu.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2010, 56, 4; 283-297
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of portable machine tool construction containing modular components
Analiza konstrukcji obrabiarki przenośnej z elementami modułowymi
Autorzy:
Pawełko, P.
Dolata, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176070.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
portable machine tool
mechatronic design
modular component
FEM
obrabiarka przenośna
projektowanie mechatroniczne
element modułowy
MES (metoda elementów skończonych)
Opis:
The article presents the issue of designing portable machine tools in which module components are applied. Portable machine tools are mainly designed for machining of elements at the place of their final installation. Experience has shown that achieving high efficiency in the design of portable machine tools can only be reached through the use of mechatronic approach with the use of ready-made modular components (for example: ballscrew mechanisms, bearing units, linear guide systems). The designer of a machine tool must be aware of lack of information on selected parameters of these components. It is recommended to use simplified replacement models of these components and implement them to the model of entire machine tool to achieve desired static and dynamic characteristics. Authors of the article present an example of a modular component and its replacement model. They also present the results of calculations performed with the use of this.
Przedstawiono problematykę projektowania obrabiarek przenośnych z zastosowaniem elementów modułowych. Obrabiarki przenośne projektowane są z uwzględnieniem ich użycia do obróbki elementów w miejscu montażu. Doświadczenie wskazuje, że uzyskanie wysokiej jakości obrabiarek przenośnych wymaga uwzględnienia w procesie ich projektowania kryteriów mechatronicznych oraz standardowych podzespołów modułowych (np. mechanizmów śrubowo-tocznych, węzłów łożyskowych, modułowych prowadnic liniowych). Projektanci tych obiektów uwzględniają ograniczoną informację dotyczącą charakterystyki użytkowych komponentów modułowych. Dlatego zaleca się używanie uproszczonych modeli zastępczych i implementowanie ich do opracowanego modelu obrabiarki. Umożliwia to uzyskanie prognozowanych statycznych i dynamicznych charakterystyk obiektu poddanego analizie. Zaprezentowano przykładowy element modułowy i jego obliczenia.
Źródło:
Advances in Manufacturing Science and Technology; 2014, 38, 2; 5-19
0137-4478
Pojawia się w:
Advances in Manufacturing Science and Technology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Finite element modelling of the hexagonal wire mesh
Modelowanie numeryczne sześciokątnej siatki splatanej
Autorzy:
Grodecki, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230274.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
gabion
siatka splatana
metoda elementów skończonych
homogenizacja
modelowanie numeryczne
double-twisted mesh
finite element method
homogenization
numerical modelling
Opis:
Artykuł przedstawia wyniki symulacji numerycznych (wykonanych z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych MES) zachowania się stalowej splatanej sześciokątnej siatki używanej do budowy gabionów. Gabiony, wypełnione gruntem (najczęściej gruboziarnistym) są powszechnie używane w budownictwie, np. do budowy murów oporowych. Modelowano testy statycznego rozciągania siatki, uzyskane zależności siła – przemieszczenie porównano z literaturowymi wynikami badań laboratoryjnych. Zaobserwowano dobrą zgodność pomiędzy wynikami laboratoryjnymi a rezultatami symulacji numerycznych. Testowano trzy różne modele konstytutywne dla pojedynczego i podwójnego splecionego drutu. Specjalną uwagę poświęcono modelowaniu podwójnie splecionego drutu. Wykonano też symulacje zachowania się uszkodzonej siatki, analizowano spadek jej nośności i sztywności. Zaproponowano i wykalibrowano anizotropowy model membranowy dla siatki. Oszacowano parametry zhomogenizowanego ośrodka typu Coulomba – Mohra dla gabionu (siatki i wypełnienia). Model ten może być wykorzystywany w praktyce inżynierskiej do modelowania rzeczywistych konstrukcji gabionowych.
This paper presents the results of Finite Element Method (FEM) modeling of double-twisted steel hexagonal wire mesh used to construct gabion cages. Gabion cages, filled with soil (usually rock particles) are commonly used in civil engineering (for example in order to form a retaining wall). Static tensile tests are modeled and the obtained force - displacements curves are compared with the laboratory test results (known from literature). Good accordance between numerical and laboratory test results is observed. Three different material models for single wire and double twist are tested. Special attention is paid to double-twist modelling. Simulations of the damaged mesh are also performed, strength and stiffness reduction is analyzed. Anisotropic membrane model for mesh is proposed and calibrated. Parameters for homogenized Coulomb - Mohr media for gabion (filling and mesh) are estimated. Such homogenized Coulomb - Mohr model could be used in engineering practice to model behaviour of real gabion structures.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2020, 66, 3; 705-720
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modelling Liquid Steel Motion Caused by Electromagnetic Stirring in Continuous Casting Steel Process
Modelowanie ruchów ciekłej stali wywołane mieszaniem elektromagnetycznym w procesie ciągłego odlewania
Autorzy:
Rywotycki, M.
Malinowski, Z.
Giełżecki, J.
Gołdasz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/355391.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
continuous casting
electromagnetic stirring
numerical modelling
finite elements method
odlewanie ciągłe
mieszanie elektromagnetyczne
modelowanie numeryczne
metoda elementów skończonych
Opis:
The paper presents an attempt of modelling liquid steel motion triggered off by electromagnetic stirring. Steel viscosity was calculated on the basis of temperature field determined with the use of stationary heat conduction equation. Velocity field was determined using Navier-Stokes equations and stream continuity equation. Solution was obtained using the finite element method. The developed model allows to carry out quick simulating calculations of fluid flow. Stationary solution was employed, and this allowed to reduce computation time substantially.
W pracy podjęto próbę modelowania ruchu ciekłej stali wywołanej mieszaniem elektromagnetycznym. Lepkość stali obliczano na podstawie pola temperatury wyznaczonego ze stacjonarnego równania przewodzenia ciepła. Pole prędkości wyznaczono korzystając z równań Naviera-Stokesa i równania ciągłości strugi. Rozwiązanie uzyskano metodą elementów skończonych. Opracowany model pozwala na wykonywanie szybkich obliczeń symulacyjnych ruchów ciekłej stali. Zastosowano rozwiązanie stacjonarne, co umożliwiło istotne skrócenie czasu obliczeń.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2014, 59, 2; 487-492
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Temperature of NiCrBSi Powder Particles Detonation Sprayed – Theory and Practice
Temperatura proszku NiCrBSi natryskiwanego detonacyjnie – teoria i praktyka
Autorzy:
Babul, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/355760.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
NiCrBSi powder
detonation spraying
finite element method
pyrometric system
proszek NiCrBSi
natryskiwanie detonacyjne
system pirometryczny
metoda elementów skończonych
Opis:
The article compared the results of theoretical calculations with results of actual temperature measurements of detonation sprayed NiCrBSi powder heated by the impact of the detonation products stream. Theoretical distributions of temperature in the powder particle were calculated by the Finite Element Method FEM, using the COSMOS/M program algorithm. In the absence of the heat transfer equations in the solid state being in movement, which is influenced by dynamic heat wave, the conduction mechanism described by Fourier's law was adopted. Experimental temperature measurements as a function of the acceleration path length were conducted using an own construction two-channel pyrometric system. The obtained data confirmed good agreement between the results obtained using FEM calculations method and results of experimental measurements using the pyrometric devices.
W artykule porównano wyniki obliczeń teoretycznych z wynikami rzeczywistych pomiarów temperatury proszku NiCrBSi natryskiwanego detonacyjnie nagrzewanego na skutek oddziaływania strumienia produktów detonacji. Teoretyczny rozkłady temperatury w cząstce proszku obliczano metodą elementów skończonych MES, wykorzystując algorytm programu COSMOS/M. Zbrakurównań opisujących wymianę ciepła w ciele stałym będącym w ruchu, na które oddziałuje dynamicznie fala cieplna, przyjęto mechanizm przewodzenia opisany prawem Fouriera. Doświadczalne pomiary temperatury w funkcji długości drogi przyśpieszenia prowadzono wykorzystując dwukanałowy układ pirometryczny własnej konstrukcji. Uzyskane dane potwierdziły dobrą zgodność pomiędzy wynikami otrzymanymi przy zastosowaniu obliczeń metodą MES, a wynikami pomiarów doświadczalnych wykorzystujących pomiary pirometryczne.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2014, 59, 3; 1107-1110
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Infinite time horizon optimal current control of a stepper motor exploiting a finite element model
Autorzy:
Bernat, J.
Stępień, S.
Stranz, A.
Szymański, G.
Sykulski, J. K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200378.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
optimal control theory
linear quadratic problem
finite element method
teoria sterowania optymalnego
liniowo-kwadratowy problem
metoda elementów skończonych
Opis:
An optimal control theory based method is presented aiming at minimizing the energy delivered from source and the power loss in a stepper motor circuit. A linear quadratic current regulator with an infinite time horizon is employed and its appropriateness for this type of a problem explained. With the purpose of improving the accuracy of the control system, the self and mutual inductances of windings are calculated using a finite element model. The numerically computed results are verified experimentally.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2014, 62, 4; 835-841
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of FEM Analysis for Evaluation of the Stress and Deformation Distributions in the Top Layer of A390.0 Alloy During Friction
Autorzy:
Wieszała, R.
Piątkowski, J.
Bąkowski, H.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/381624.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
hypereutectic Al-Si alloy
surface layer
finite elements method
FEM
stop Al-Si
warstwa powierzchniowa
metoda elementów skończonych
MES
Opis:
The paper presents an analysis of the effect of shape of primary silicon crystals on the sizes of stresses and deformations in a surface layer of A390.0 alloy by Finite Elements Method (FEM). Analysis of stereological characteristics of the studied alloy, performed based on a quantitative metallographic analysis in combination with a statistical analysis, was used for this purpose. The presented simulation tests showed not only the deposition depth of maximum stresses and strains, but also allowed for determining the aforementioned values depending on the shape of the silicon crystals. The studied material is intended for pistons of internal combustion engines, therefore the analysis of the surface layer corresponded to conditions during friction in a piston-cylinder system of an internal combustion engine having power of up to 100 kW. The obtained results showed important differences in the values of stresses and strains up to 15% between various shape of the silicon crystals. Crystals with sharp edges caused higher stresses and deformation locally than those with rounded shapes.
Źródło:
Archives of Foundry Engineering; 2017, 17, 1; 228-234
1897-3310
2299-2944
Pojawia się w:
Archives of Foundry Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of Deformation and Microstructural Evolution in the Hot Forging of the Ti-6Al-4V Alloy
Analiza odkształcenia i prognozowania mikrostruktury w procesie kucia stopu Ti-6Al-4V na gorąco
Autorzy:
Kukuryk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/356235.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
hot forging
titanium alloy
finite element method
microstructure evolution
kucie na gorąco
stop tytanu
metoda elementów skończonych
ewolucja mikrostruktury
Opis:
The paper presents the analysis of the three-dimensional strain state for the cogging process of the Ti-6Al-4V alloy using the finite element method, assuming the rigid-plastic model of the deformed body. It reports the results of simulation studies on the metal flow pattern and thermal phenomena occurring in the hot cogging process conducted on three tool types. The computation results enable the determination of the distribution of effective strain, effective stress, mean stress and temperature within the volume of the blank. This solution has been complemented by adding the model of microstructure evolution during the cogging process. The numerical analysis was made using the DEFORM-3D consisting of a mechanical, a thermal and a microstructural parts. The comparison of the theoretical study and experimental test results indicates a potential for the developed model to be employed for predicting deformations and microstructure parameters.
W pracy przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia dla procesu kucia wydłużającego stopu tytanu Ti-6Al-4V z wykorzystaniem metody elementów skończonych z założeniem sztywnoplastycznego modelu odkształcanego ciała. Przedstawiono wyniki prac związanych z symulacją schematu płynięcia metalu i zjawisk cieplnych w procesie kucia na gorąco w trzech rodzajach narzędzi kuźniczych. Rezultaty obliczeń umożliwiają określenie rozkładu intensywności odkształcenia, intensywności naprężeń, naprężeń średnich i temperatury w objętości odkuwki. Rozwiązanie uzupełniono o model rozwoju mikrostruktury podczas kucia. Analizę numeryczną wykonano z wykorzystaniem programu DEFORM-3D, składającego się z części mechanicznej, termicznej i mikrostrukturalnej. Porównanie teoretycznych i eksperymentalnych rezultatów badań wskazuje na możliwość zastosowania opracowanego modelu do prognozowania odkształceń i parametrów mikrostruktury.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 3A; 1639-1647
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Heuristic algorithm to predict the location of C0 separators for efficient isogeometric analysis simulations with direct solvers
Autorzy:
Paszyńska, A.
Jopek, K.
Woźniak, M.
Paszyński, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201497.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
refined isogeometric analysis
finite element method
multi-frontal direct solver
heuristic algorithms
analiza izogeometryczna
metoda elementów skończonych
algorytmy heurystyczne
Opis:
We focus on two and three-dimensional isogeometric finite element method computations with tensor product Ck B-spline basis functions. We consider the computational cost of the multi-frontal direct solver algorithm executed over such tensor product grids. We present an algorithm for estimation of the number of floating-point operations per mesh node resulting from the execution of the multi-frontal solver algorithm with the ordering obtained from the element partition trees. Next, we propose an algorithm that introduces C0 separators between patches of elements of a given size based on the stimated number of flops per node. We show that the computational cost of the multi-frontal solver algorithm executed over the computational grids with C0 separators introduced is around one or two orders of magnitude lower, while the approximability of the functional space is improved. We show O(NlogN) computational complexity of the heuristic algorithm proposing the introduction of the C0 separators between the patches of elements, reducing the computational cost of the multi-frontal solver algorithm.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2018, 66, 6; 907-917
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of Smoothed Particle Hydrodynamics Method in Metal Processing: An Overview
Autorzy:
Nguyen, Trang Thi Thu
Hojny, Marcin
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2174625.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
smooth particle hydrodynamics
SPH
Finite Element Method
metal processing
Lagrangian
hydrodynamika cząstek gładkich
metoda elementów skończonych
obróbka metali
Lagrange
Opis:
Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) is a Lagrangian formula-based non-grid computational method for simulating fluid flows, solid deformation, and fluid structured systems. SPH is a method widely applied in many fields of science and engineering, especially in the field of materials science. It solves complex physical deformation and flow problems. This paper provides a basic overview of the application of the SPH method in metal processing. This is a very useful simulation method for reconstructing flow patterns, solidification, and predicting defects, limitations, or material destruction that occur during deformation. The main purpose of this review article is to give readers better understanding of the SPH method and show its strengths and weaknesses. Studying and promoting the advantages and overcoming the shortcomings of the SPH method will help making great strides in simulation modeling techniques. It can be effectively applied in training as well as for industrial purposes.
Źródło:
Archives of Foundry Engineering; 2022, 22, 3; 67--80
1897-3310
2299-2944
Pojawia się w:
Archives of Foundry Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A two-scale numerical approach to granular systems
Dwuskalowe numeryczne podejście do systemów granulowanych
Autorzy:
Nitka, M.
Tejchman, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/231189.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
metoda elementów dyskretnych
metoda elementów skończonych
materiał granulowany
technika homogenizacyjna
podejście dwuskalowe
discrete element method
finite element method
granular material
homogenization technique
two-scale approach
Opis:
A two-scale numerical homogenization approach was used for granular materials. At small-scale level, granular micro-structure was simulated using the discrete element method. At macroscopic level, the finite element method was applied. An up-scaling technique took into account a discrete model at each Gauss integration point of the FEM mesh to derive numerically an overall constitutive response of the material. In this process, a tangent operator was generated with the stress increment corresponding to the given strain increment at the Gauss point. In order to detect a loss of the solution uniqueness, a determinant of the acoustic tensor associated with the tangent operator was calculated. Some elementary geotechnical tests were numerically calculated using a combined DEM-FEM technique.
Zastosowano dwuskalowe numeryczne podejście homogenizacyjne do materiałów granulowanych. Na poziomie małej skali symulowano granulowaną mikrostrukturę przy zastosowaniu metody elementów dyskretnych. Na poziome dużej skali zastosowano metodę elementów skończonych. Technika przechodzenia do wyższej skali uwzględniła dyskretny model w każdym punkcie całkowania Gaussa siatki MES w celu wyprowadzenia numerycznego obliczenia wynikowej konstytutywnej odpowiedzi materiału. W tym procesie, operator styczny został obliczony za pomocą przyrostu naprężenia odpowiadającego danemu przyrostowi odkształcenia w punkcie Gaussa. W celu wykrycia utraty jednoznaczności rozwiązania, określono wyznacznik tensor akustycznego związanego z operatorem stycznym. Obliczono numerycznie kilka podstawowych testów geotechnicznych stosując połączoną technikę MED-MES.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2011, 57, 3; 313-330
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis Of Deformation And Microstructural Evolution In The Hot Forging Of The Ti-6Al-4V Alloy
Analiza odkształcenia i prognozowania mikrostruktury w procesie kucia stopu Ti-6Al-4V na gorąco
Autorzy:
Kukuryk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/352734.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
hot forging
titanium alloy
finite element method
microstructure evolution
kucie na gorąco
stop tytanu
metoda elementów skończonych
ewolucja mikrostruktury
Opis:
The paper presents the analysis of the three-dimensional strain state for the cogging process of the Ti-6Al-4V alloy using the finite element method, assuming the rigid-plastic model of the deformed body. It reports the results of simulation studies on the metal flow pattern and thermal phenomena occurring in the hot cogging process conducted on three tool types. The computation results enable the determination of the distribution of effective strain, effective stress, mean stress and temperature within the volume of the blank. This solution has been complemented by adding the model of microstructure evolution during the cogging process. The numerical analysis was made using the DEFORM-3D consisting of a mechanical, a thermal and a microstructural parts. The comparison of the theoretical study and experimental test results indicates a potential for the developed model to be employed for predicting deformations and microstructure parameters.
W pracy przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia dla procesu kucia wydłużającego stopu tytanu Ti-6Al-4V z wykorzystaniem metody elementów skończonych z założeniem sztywnoplastycznego modelu odkształcanego ciała. Przedstawiono wyniki prac związanych z symulacją schematu płynięcia metalu i zjawisk cieplnych w procesie kucia na gorąco w trzech rodzajach narzędzi kuźniczych. Rezultaty obliczeń umożliwiają określenie rozkładu intensywności odkształcenia, intensywności naprężeń, naprężeń średnich i temperatury w objętości odkuwki. Rozwiązanie uzupełniono o model rozwoju mikrostruktury podczas kucia. Analizę numeryczną wykonano z wykorzystaniem programu DEFORM-3D, składającego się z części mechanicznej, termicznej i mikrostrukturalnej. Porównanie teoretycznych i eksperymentalnych rezultatów badań wskazuje na możliwość zastosowania opracowanego modelu do prognozowania odkształceń i parametrów mikrostruktury.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 2A; 597-604
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of Ballistic Resistance of Composites with EN AW-7075 Matrix Reinforced with Al2O3 Particles
Autorzy:
Kurzawa, A.
Pyka, A.
Jamroziak, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/379988.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
composite materials
ballistic resistance
finite element method
FEM
smoothed particle hydrodynamics
SPH
materiały kompozytowe
odporność balistyczna
metoda elementów skończonych
MES
Opis:
The paper presents the results of experimental-numerical tests of firing at aluminum composite materials. The test materials were manufactured by pressure infiltration of porous ceramic preforms made of α-Al2O3 particles in the amount of 30% and 40% by volume. The EN AW-7075 alloy was chosen as the material matrix, and the steel 7.62×39 mm (M 43) FMJ (Full Metal Jacket) intermediate ammunition was selected for firing. In the result of the experiment, the samples were perforated with a clear difference in the muzzle diameter. The projectile with fragments caused damage to up to three reference plates placed behind the samples (witness plates) in composites with 40% of particles by volume. The mechanics of crack propagation during ballistic impacts of the projectile was characterized based on microstructure studies. Then, using numerical analysis of impact load, the examination of composite materials puncture in the ABAQUS environment was carried out. The Finite Element Method (FEM) was employed for the discretization of geometric models using Hex elements. The Johnson-Cook constitutive model describing the relationship between stress and strain in metal-ceramic composites was applied for the analyses. Numerical models were then subjected to numerical verification using smoothed particle hydrodynamics (SPH). Based on the obtained results, it was found that the hybrid FEM/SPH method correlates significantly with the experimental results.
Źródło:
Archives of Foundry Engineering; 2020, 20, 1; 73-78
1897-3310
2299-2944
Pojawia się w:
Archives of Foundry Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis Of Drilling Of A Metal Plate With Pilot Hole
Analiza wiercenia metalowej płyty z otworem pilotującym
Autorzy:
Kim, K. S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/354541.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
finite element method
drilling
pilot hole
cutting force
plastic strain
metoda elementów skończonych
wiercenie
otwór pilotujący
siła cięcia
odkształcenie plastyczne
Opis:
This paper performed a numerical analysis study of the cutting characteristics when drilling a taper hole whose upper and lower diameters are different, that is, a pilot hole. 3-dimensional drilling analysis was performed using a commercial code, and these results were used to determine analytically and compare the cutting temperature, the phenomenon of cutting chip formation, deformation and pressure, etc., for the tools, chips, and specimens during cutting. Also, cutting force and the required energy were calculated and compared. To verify the results of analysis, a cutting dynamometer was used to analyze 3-axis cutting force. Results of analysis showed that the specimen maintained a temperature of approximately 650°, with rapid cooling after chips were formed from the specimen. The tool reached a maximum of 700°, similarly to the chips. It is expected that these results will be utilized to optimize cutting processes and work conditions when drilling holes.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 2B; 1307-1310
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The Model and Numerical Analysis of Hardening Phenomena for Hot-work Tool Steel
Autorzy:
Bokota, A.
Kulawik, A.
Szymczyk, R.
Wróbel, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/382306.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
heat treatment
tool steel
phase transformation
stresses
finite element analysis
obróbka cieplna
stal narzędziowa
przemiany fazowe
naprężenia
metoda elementów skończonych
Opis:
In the paper the complex model of hardening of the hot-work tool steel is presented. Model of estimation of phase fractions and their kinetics is based on the continuous cooling diagram (CCT). Phase fractions which occur during the continuous heating and cooling (austenite, pearlite or bainite) are described by Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) formula. To determine of the formed martensite the modified Koistinen-Marburger (KM) equation is used. The stresses and strains are calculated by the solution of equilibrium equations in the rate form. Model takes into account the thermal, structural, plastic strains and transformation plasticity. The thermophysical properties occurring in the constitutive relations are dependent on phase compositions and temperature. To calculate the plastic strains the Huber-Mises plasticity condition with isotopic hardening is used. Whereas to determine transformations induced plasticity the Leblond model is applied. The numerical analysis of phase compositions and residual stresses in the hot-work steel element is considered.
Źródło:
Archives of Foundry Engineering; 2014, 14, 3 spec.; 9-14
1897-3310
2299-2944
Pojawia się w:
Archives of Foundry Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Damage localization in truss girders by an application of the discrete wavelet transform
Autorzy:
Knitter-Piątkowska, Anna
Kawa, Olga
Guminiak, Michał Jan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2204501.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
truss structures
damage localization
finite element method
discrete wavelet transform
konstrukcja kratownicowa
lokalizacja uszkodzeń
metoda elementów skończonych
dyskretna transformata falkowa
Opis:
The paper demonstrates the potential of wavelet transform in a discrete form for structural damage localization. The efficiency of the method is tested through a series of numerical examples, where the real flat truss girder is simulated by a parameterized finite element model. The welded joints are introduced into the girder and classic code loads are applied. The static vertical deflections and rotation angles of steel truss structure are taken into consideration, structural response signals are computed at discrete points uniformly distributed along the upper or lower chord. Signal decomposition is performed according to the Mallat pyramid algorithm. The performed analyses proved that the application of DWT to decompose structural response signals is very effective in determining the location of the defect. Evident disturbances of the transformed signals, including high peaks, are expected as an indicator of the defect existence in the structure. The authors succeeded for the first time in the detection of breaking the weld in the truss node as well as proved that the defect can be located in the diagonals.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2023, 71, 1; art. no. e144581
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Dynamic Response of Three-Layer Annular Plate with Damaged Composite Facings
Autorzy:
Pawlus, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139681.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
composite annular plate
dynamic stability
damage
finite element method
FEM
finite difference method
kompozytowa płyta pierścieniowa
stabilność dynamiczna
uszkodzenie
metoda elementów skończonych
MES
metoda różnic skończonych
Opis:
The paper presents the dynamic behaviour of three-layer annular plates with damaged facings. The plate is composed of thin laminated, fibre-reinforced composite facings and thicker, foam core. Failure of the plate facings is modelled as fibre or matrix cracks. The plate loaded in the plane of facings with quickly increasing radially compressed forces loses its dynamic stability. Evaluation of the critical state of the plate with failures was carried out using both analytical and numerical solutions. The comparison of results between plates with material properties treated as isotropic, quasi-isotropic and composite has been conducted. Presented tables and figures create the image of dynamic responses of examined composite plates with structure failures.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2018, LXV, 1; 83-105
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adaptation of the machine to the new geological conditions – excavation unit redesign and optimization
Autorzy:
Andruszko, Jakub
Moczko, Przemyslaw
Pietrusiak, Damian
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2173623.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
dredger
rigid body dynamics
3D scanning
discrete element method
finite element method
pogłębiarka
dynamika ciała sztywnego
skanowanie 3D
metoda elementów dyskretnych
metoda elementów skończonych
Opis:
The paper presents and sums up the research and technical aspects of the modernization of the cutting tool of the dredger. Improper adjustment of the cutting elements not adjusted to the characteristics of excavated material is not an uncommon situation, causing versatile geological conditions. Relocation of the machines from one pit to another may result in the significant influence on the excavation process (wear, output, etc.). Common practice is the field try and error approach to obtain desired machine performance. In the paper authors present the approach with aid of cutting-edge technologies. Coupled DEM and kinematic simulations supported by the reverse engineering technologies of laser scanning were the fundamental drivers for final adjustments of the cutting tool at its present operational conditions.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2021, 69, 3; art. no. e137122
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical and experimental analysis of wire drawing for hardly deformable biocompatible magnesium alloys
Numeryczna i doświadczalna analiza ciągnienia drutu z trudno odkształcalnych biozgodnych stopów magnezu
Autorzy:
Milenin, A.
Kustra, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/350924.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
MgCa0.8
Ax30
stopy magnezu
proces ciągnienia
metoda elementów skończonych
magnesium alloys
drawing process
fracture
finite element simulation
Opis:
In the present paper the drawing processes of thin wire of biocompatible magnesium alloys in heated die was investigated. Due to the hexagonal close packet structure magnesium alloys have low plasticity. In order to design the technological parameters the FEM model of wire drawing process in heated die and models of yield stress and ductility were developed. The relationship between technological parameters of drawing and fracture parameters was obtained based on developed models. The maps of possible elongation for MgCa0.8 and Ax30 magnesium alloys were developed using simulations. The draft schedule for final wire diameter 0.1 mm was design assisted with FEM model in experimental part of work. Based on this draft plan the drawing process from initial diameter 1.0 mm to final diameter 0.1 mm in heated die was performed in designed by author’s device.
Specjalne stopy magnezu (MgCa08, Ax30), wykazujące wysoki poziom biokompatybilności ze środowiskiem organizmu człowieka, stały sie alternatywnym materiałem do zastosowania na implanty medyczne. Jednym z ich zastosowań mogą być nici chirurgiczne, służące do spajania tkanki miękkiej. Nici takie powinny mieć średnice rzędu 0.1 mm. W związku z niską technologiczną plastycznością tych stopów zaproponowano, aby proces ciągnienia prowadzić w podgrzewanych ciągadłach. W pracy analizowano proces ciągnienia w podgrzewanych ciągadłach cienkich drutów z biokompatybilnych stopów magnezu. W celu wyznaczenia technologicznych parametrów procesu ciągnienia użyto modelu MES, który rozbudowano o rozwiązanie cieplne w ciągadle, funkcje naprężenia uplastyczniającego oraz model utraty spójności analizowanych stopów. W oparciu o opracowany model wyznaczono zależności pomiędzy technologicznymi parametrami procesu ciągnienia i kryterium utraty spójności. W oparciu o symulacje numeryczne zbudowano mapy dopuszczalnych odkształceń dla stopów magnezu MgCa0.8 oraz Ax30.Wczesci eksperymentalnej pracy w oparciu o symulacje numeryczne wyznaczono schemat odkształceń do uzyskania drutu o średnicy 0.1 mm. W oparciu o wyznaczony schemat przeprowadzono proces ciągnienia w podgrzewanych ciągadłach ze średnicy początkowej 1.0 mm do średnicy końcowej 0.1 mm w urządzeniu skonstruowanym przez autorów.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2013, 58, 1; 55-62
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis Of Die Design For The Stamping Of A Bathtub
Analiza projektu narzędzi dla procesu tłoczenia wanny
Autorzy:
Hojny, M.
Woźniak, D.
Głowacki, M.
Żaba, K.
Nowosielski, M.
Kwiatkowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/356251.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
deep drawing
bathtub
restraining force
geometrical drawbead
finite element method
tłoczenie głębokie
wanna
siła ograniczająca
model geometryczny
metoda elementów skończonych
Opis:
The paper presents example results of numerical and photogrammetric analysis leading to identify the causes of cracking and wrinkling during bathtub W1200 production. The verification of tools for the stamping of bathtub W1200 was performed using finite element method and photogrammetric system ATOS Triple Scan. A series of industrial tests was conducted to identify the model parameters. The major and minor strain distributions obtained from the finite element simulations were used in conjunction with the forming limit diagram to predict the onset of fracture. In addition, the effects of blank holder pressure and friction on the occurrence of fracture and wrinkling were investigated.
W artykule przedstawiono przykładowe wyniki analiz numerycznych i fotogrametrycznych mających na celu identyfikację przyczyn powstawania fałdowania i pękania wanny serii W1200 w trakcie cyklu produkcyjnego. Weryfikacja narzędzi przeznaczonych do tłoczenia wanny W1200 została przeprowadzona przy użyciu metody elementów skończonych oraz precyzyjnego systemu fotogrametrycznego ATOS Triple Scan. W trakcie prac badawczych przeprowadzono cykl procesów nadzorowanych procesu produkcyjnego mającego na celu identyfikację parametrów modelu numerycznego. Odkształcenia duże i małe wyznaczone na podstawie symulacji numerycznych w połączeniu z krzywą odkształceń granicznych (KOG) pozwoliły na identyfikację krytycznych rejonów wytłoczki narażonych na fałdowanie i pękanie. Dodatkowo w trakcie przeprowadzonych prac przeanalizowano wpływ warunków tarcia oraz nacisku w kontekście powstawania fałdowania i pękania wytłoczki.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 2A; 661-666
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Coupling electromagnetic (FE) models to multidomain simulator to analyse eletrical drives and complex control systems
Autorzy:
Jagieła, M.
Garbiec, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/141422.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
symulacja wspólna
napęd elektryczny
modelowanie matematyczne
metoda elementów skończonych
co-simulation
electrical drives
electromagnetic systems
mathematical modelling
finite element method
Opis:
This work presents the co-simulation approach to the analysis of control systems containing detailed models of electromagnetic and electromechanical converters. In this method of analysis the attention is paid to the whole system and not only to its electromagnetic part. The latter is described by equations resulted from the two-dimensional finite element discretisation of the Maxwell equations, and is coupled weakly with the remaining part of the system. The simulation is carried out in Matlab/Simulink environment wherein the coupling is realised through the S-function. Example results regarding simulation of the operation of the control system of an electrical machine and the operation of a power electronic converter are presented and compared with available reference data.
Źródło:
Archives of Electrical Engineering; 2010, 59, 3-4; 189-201
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:
Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adaptation of the machine to the new geological conditions – excavation unit redesign and optimization
Autorzy:
Andruszko, Jakub
Moczko, Przemyslaw
Pietrusiak, Damian
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2128171.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
dredger
rigid body dynamics
3D scanning
discrete element method
finite element method
pogłębiarka
dynamika ciała sztywnego
skanowanie 3D
metoda elementów dyskretnych
metoda elementów skończonych
Opis:
The paper presents and sums up the research and technical aspects of the modernization of the cutting tool of the dredger. Improper adjustment of the cutting elements not adjusted to the characteristics of excavated material is not an uncommon situation, causing versatile geological conditions. Relocation of the machines from one pit to another may result in the significant influence on the excavation process (wear, output, etc.). Common practice is the field try and error approach to obtain desired machine performance. In the paper authors present the approach with aid of cutting-edge technologies. Coupled DEM and kinematic simulations supported by the reverse engineering technologies of laser scanning were the fundamental drivers for final adjustments of the cutting tool at its present operational conditions.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2021, 69, 3; e137122, 1--9
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of the behaviour of the high and steep slope of a road made through waste under the influence of rainfall
Analiza zachowania wysokiej i stromej skarpy zbudowanej z gruntów odpadowych w inwestycji transportowej
Autorzy:
Pilecka, Elżbieta
Zięba, Jakub
Szwarkowski, Dariusz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1852548.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
badanie geotechniczne
aparat trójosiowego ściskania
stateczność skarpy
metoda elementów skończonych
grunt odpadowy
triaxial test
slope stability
finite element method
made ground
Opis:
Investments in made ground are a big problem. The present investigation concerns ground derived from limestone treatment waste from SOLVAY soda plants. This waste is deposited in the southern area of Krakow in a reservoir called ‘White Seas’ in an area of approximately 15 ha. Currently, part of the route and tram investment, ‘The Łagiewniki Route’ Currently through the ‘White Seas’ area. The article presents an analysis of a section of this route by a high and steep slope made from made ground. The first stage of the in-situ measurements was to scan the shape of the high slope with the RIEGL VZ-400 terrestrial laser scanner. It was necessary to obtain the shape of the slope for numerical modelling using the FEM method. The point cloud perfectly reflected the shape of the slope with an accuracy of 5 mm. Soil samples (limestone waste) were also collected in the area of the slope for laboratory tests. In order to determine the effective strength parameters of the made ground of the embankment, a series of tests was carried out using triaxial compression apparatus. All triaxial tests were performed in accordance with British Standard 1337 Part 8. Modelling was performed using an FEM finite element method in MIDAS. The analyses also included the variant of irrigation of made ground. The conducted research shows that the high and steep slope made from calcareous waste indicates stability. The irrigated land did not make the high escarpment unstable.
W artykule przedstawiono interesujący problem geotechniczny jaki wystąpił w trakcie realizowania inwestycji na gruntach odpadowych. Inwestycja wymagała wykonania głębokiego wykopu w gruntach odpadowych. Powstała wysoka skarpa 20 metrowa. Z uwagi na ciekawy problem geotechniczny podjęto prace badawcze in-situ i laboratoryjne w celu określenia parametrów geotechnicznych tych odpadów i analizy stateczności wysokiej skarpy. Grunty odpadowe są z reguły mają skomplikowane, różnorodne właściwości i mogą być trudne dla budownictwa. Aktualnie w realizowanych inwestycjach można spotkać się z taką sytuację, że konieczne jest budowanie na takich gruntach. Taka sytuacja zaistniała na Trasie Łagiewnickiej. Trasa Łagiewnicka to obecnie budowana od 2018 roku południowa obwodnica Krakowa. Projektowana trasa o łącznej długości 3,5 km, przeprowadzona zostanie na odcinku 2 km w tunelach. Najdłuższy odcinek tunelu wybudowany zostanie w rejonie tzw. Białych Mórz, zbiornika odpadów z przeróbki wapnienia w zakładach sodowych SOLVEY. W celu utworzenia rzeczywistego modelu wysokiej skarpy zastosowano nowoczesną metodę teledetekcji naziemnym skanerem laserowym RIEGL VZ-400. Pomiar tym urządzeniem polega na wykonaniu poligonu badawczego obejmującego zasięgiem obszar badań. Otrzymanym rezultatem jest „chmura” punktów odzwierciedlająca rzeczywistą geometrię wysokiej skarpy z dokładnością do 5mm. Taki model został zastosowany do modelowania FEM.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2021, 67, 2; 293-307
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical modelling of gabion retaining wall under loading and unloading
Modelowanie numeryczne muru oporowego z gabionów przy obciążeniu i odciążeniu
Autorzy:
Grodecki, Michał
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1852554.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
gabion
mur oporowy
metoda elementów skończonych
homogenizacja
modelowanie numeryczne
obciążenie
odciążenie
retaining wall
finite element method
homogenization
numerical modelling
loading
unloading
Opis:
Main goal of this paper is to present results of the numerical simulations of a real-scale gabion retaining wall tests. 4.5 m high wall was loaded and unloaded with water pressure, displacements of the crest of the wall were measured. Finite Element Method was used to simulate experiment and obtained results are compared with experimental ones. Usage of homogenized Coulomb-Mohr type continuum for gabions is proposed. Strength parameters of the model (cohesion and friction angle) are estimated on the base of large scale triaxial tests of the gabions and static tensile tests of the mesh. Influence of the “cut-off” condition on obtained results is analyzed. Elastic model for gabions is used for comparison of the results. Interface elements and truss joints between the gabions are used to simulate joints between gabions with limited strength. Good correlation between displacements obtained in experiment and numerical simulations was observed, especially in loading phase, so presented methodology of numerical modelling allows to model gabion retaining walls behavior close to the reality and could be used in engineering practice.
Artykuł przedstawia wyniki symulacji numerycznych testów rzeczywistego muru oporowego z gabionów. Mur o wysokości 4.5 m był obciążany ciśnieniem wody i odciążany, mierzono przemieszczenia jego korony. Metoda Elementów Skończonych została wykorzystana do zasymulowania badań laboratoryjnych, porównano uzyskane wyniki z otrzymanymi doświadczalnie. Zaproponowano wykorzystanie zhomogenizowanego ośrodka typu Coulomba - Mohra do modelowania gabionów. Parametry wytrzymałościowe (kohezję i kąt tarcia wewnętrznego) oszacowano na bazie testów trójosiowych gabionów i testów statycznego rozciągania siatki. Analizowano wpływ warunku „cut-off” (braku nośności na rozciągania) na uzyskiwane wyniki. Dla porównania wykorzystano model sprężysty gabionów. Elementy kontaktowe i łączniki kratownicowe wykorzystano do zamodelowania połączeń pomiędzy gabionami o ograniczonej wytrzymałości. Zaobserwowano dobrą zgodność obliczonych numerycznie i pomierzonych laboratoryjnie przemieszczeń (szczególnie w fazie obciążenia), tak więc zaprezentowana metodologia pozwala na bliskie rzeczywistości zamodelowanie zachowania się konstrukcji z gabionów i może być wykorzystywana w praktyce inżynierskiej.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2021, 67, 2; 155-164
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Ground surface subsidence as effect of underground mining of the thick coal seams in the Jiu valley basin
Osiadanie gruntów wskutek wybierania pokładów o dużej miąższości w kopalniach zagłębia w dolinie Jiu
Autorzy:
Onica, I.
Marian, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219806.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
osiadanie
przemieszczenie
funkcja profilu osiadania
metoda elementów skończonych
sprężystość
zachowanie sprężysto-plastyczne
subsidence
displacement
profile function
finite element method
elasticity
elasto-plasticity
Opis:
In the case of the thick and gentle coal seam no. 3 of the Jiu Valley Coal Basin (Romania), the mining methods are by use of the longwall mining technologies with roof control by caving or top coal caving. In this paper, it is presented the analysis of the complex deformations of the ground surface, over time, as a consequence of the coal mining in certain mining fields of the basin. Also, it is analysed the ground surface subsidence phenomenon using the CESAR-LCPC finite element code. The modelling is made in the elasticity and the elasto-plasticity behaviour hypothesis. Also, the time dependent analysis of the ground surface deformation was achieved with the aid of an especial profile function. The obtained results are compared with the in situ measurements data basis.
W przypadku delikatnego pokładu węgla nr 3, o dużej miąższości, eksploatowanego w Zagłębiu Węglowym Jiu w Rumunii, wydobycie prowadzi się metodą ścianową z prowadzeniem stropu na zawał. W pracy tej przedstawiono analizę złożonych odkształceń powierzchni gruntu w funkcji czasu, spowodowanej podziemnych eksploatacją kolejnych pól węglowych. Przebadano także zjawisko osiadania terenu przy użyciu metody elementów skończonych z wykorzystaniem kodu CESAR-LCPC. Modelowanie przeprowadzono przy przyjętej hipotezie zachowania sprężystego i spreżysto-plastycznego gruntu. Przeprowadzono także analizę zmiennych w czasie odkształceń terenu w oparciu o wyprowadzone funkcje profilu osiadania. Otrzymane rezultaty porównano z wynikami pomiarów dokonanych in situ.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2012, 57, 3; 547-577
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Simulation of laboratory tests of steel arch support
Symulacja laboratoryjnych badań stalowej obudowy łukowej
Autorzy:
Horyl, P.
Snuparek, R.
Marsalek, P.
Pacześniowski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/219962.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nośność odrzwi
stalowa obudowa podatna łukowa
obudowa sztywna
metoda elementów skończonych
total load-bearing capacity
steel arch yielding support
rigid support
FEM
Opis:
The total load-bearing capacity of steel arch yielding roadways supports is among their most important characteristics. These values can be obtained in two ways: experimental measurements in a specialized laboratory or computer modelling by FEM. Experimental measurements are significantly more expensive and more time-consuming. However, for proper tuning, a computer model is very valuable and can provide the necessary verification by experiment. In the cooperating workplaces of GIG Katowice, VSB-Technical University of Ostrava and the Institute of Geonics ASCR this verification was successful. The present article discusses the conditions and results of this verification for static problems. The output is a tuned computer model, which may be used for other calculations to obtain the load-bearing capacity of other types of steel arch supports. Changes in other parameters such as the material properties of steel, size torques, friction coefficient values etc. can be determined relatively quickly by changing the properties of the investigated steel arch supports.
Najważniejszymi parametrami wytrzymałościowymi stalowych, podatnych odrzwi obudowy wyrobisk korytarzowych jest ich maksymalna i robocza nośność. Wartości tych nośności mogą być określane dwoma sposobami: doświadczalnie, w specjalistycznym laboratorium badawczym lub za pomocą modelowania komputerowego metodą elementów skończonych (MES). Badania laboratoryjne odrzwi są drogie i czasochłonne, jednak dla kalibracji i weryfikacji modelu numerycznego wyniki tych badań są niezbędne. Weryfikację tą, zakończoną sukcesem, przeprowadzono we współpracy Głównego Instytutu Górnictwa w Katowicach, Technicznego Uniwersytetu VSB w Ostrawie oraz Instytutu Geoniki ASCR w Ostrawie. Niniejszy artykuł przedstawia przebieg procesu kalibracji modelu numerycznego odrzwi w warunkach obciążeń statycznych. W efekcie tych działań uzyskano model komputerowy odrzwi odwzorowujący ich pracę w stanowisku badawczym. Opracowany model może być wykorzystywany do obliczania nośności innych typów odrzwi. Zmiany parametrów odrzwi wpływających na ich nośność, takich jak własności mechaniczne stali, wielkość momentu dokręcenia nakrętek śrub strzemion, współczynnik tarcia itp. Mogą być zmieniane w modelu stosunkowo szybko.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2017, 62, 1; 163-176
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Computer simulation usage for verification of deepened shaft artificial bottom construction
Wykorzystanie symulacji komputerowej do weryfikacji konstrukcji sztucznego dna dla pogłębianego szybu
Autorzy:
Gospodarczyk, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/220320.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
finite element method
shaft artificial bottom
string characteristics identification
destruction simulation
metoda elementów skończonych
sztuczne dno szybu
identyfikacja charakterystyk strun
symulacja zniszczenia
Opis:
The paper presents the design verification methodology for so called artificial bottom of the mining shaft using computer simulation. Artificial bottom serves as the protection of the lower part of the shaft, in which works related to shaft deepening are carried out, against falling to the bottom of the shaft elements transported in its upper, active part. Model describing the phenomenon of artificial bottom stress is complex. In presented case it is a process of collision between object with a mass of 18 Mg model, falling into the shaft from a height of 800 m, and artificial bottom construction and inducted phenomenon of stress and strain wave propagation in various elements of construction. In this case load receiving elements are heavily deformed and many of them has to be destroyed. Therefore for construction verification computer simulation method has been chosen, conducted on the basis of subsequent crash tests, using the LS-DYNA program. The object of the research was an innovative solution of artificial bottom, developed by Central Mining Institute. A series of falling mass impact tests were performed, which had to prove the usefulness of applied solutions, as well as determine the influence of selected construction geometric parameters to effectiveness of transferring the impact load. This way, using the successive approximations method, the assumptions about the number of artificial bottom platforms and plate thickness used for additional coverage of one of the platforms were verified.
W artykule przedstawiono metodykę weryfikacji konstrukcji tzw. sztucznego dna szybu z wykorzystaniem symulacji komputerowej. Sztuczne dno szybu spełnia funkcję zabezpieczenia dolnej części szybu, w której prowadzone są roboty związane z pogłębianiem, przed spadaniem na dno szybu elementów transportowanych w jego górnej czynnej części. Model opisujący zjawisko obciążenia sztucznego dna jest złożony. W analizowanym przypadku jest to proces zderzenia modelu przedmiotu o masie 18 Mg, spadającego w głąb szybu z wysokości 800 m, z konstrukcją sztucznego dna i wywołanego tym zjawiska propagacji fali odkształceń i naprężeń w poszczególnych elementach konstrukcji. W takim przypadku elementy przejmujące obciążenie są silnie odkształcane, a wiele z nich musi ulec zniszczeniu. Dlatego dla weryfikacji konstrukcji wybrano metodę symulacji komputerowej, prowadzonej na zasadzie kolejnych testów zderzeniowych z wykorzystaniem programu LS DYNA. Przedmiotem badań było innowacyjne rozwiązanie sztucznego dna opracowane w Głównym Instytucie Górnictwa. Przeprowadzono szereg testów obciążenia upadającą masą, które miały wykazać przydatność zastosowanych rozwiązań, a także określić wpływ wybranych parametrów geometrycznych konstrukcji na skuteczność przenoszenia przez nią zadanych obciążeń. W ten sposób metodą kolejnych przybliżeń zweryfikowano wstępnie przyjęte założenia co do liczby pomostów sztucznego dna i grubości blachy służącej do dodatkowego pokrycia jednego z pomostów.
Źródło:
Archives of Mining Sciences; 2015, 60, 4; 1029-1039
0860-7001
Pojawia się w:
Archives of Mining Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Static analysis of reinforced concrete beams strengthened with CFRP composites
Analiza statyczna belek żelbetowych wzmocnionych taśmami kompozytowymi
Autorzy:
Głodkowska, W.
Ruchwa, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230137.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
analiza statyczna
metoda elementów skończonych
belka żelbetowa
wzmocnienie
taśma kompozytowa
CFRP
static analysis
finite element method
reinforced concrete beam
strengthening
composite strip
Opis:
Development of composite materials causes that more and more frequently structures made of traditional and composite materials become a solution for engineering problems pertaining to, among other things, strengthening of building structures. The aim of the research work presented herein was to check a possibility of numerical simulation in terms of accomplishment of static analysis for reinforced concrete structures strengthened with carbon fibre reinforced polymer strips. This research work supplemented the program of experiments carried out at the Division of Concrete Structures at the Faculty of Civil and Environmental Engineering, Koszalin University of Technology. Reinforced concrete beams strengthened with composite strips (CFRP) made of carbon fibres and epoxy resin featuring various width values as well as non-strengthened bent beams were analysed. The beams arranged in a free support scheme were being bent by two concentrated forces within full range of loading (until destroyed). The numerical analysis was performed trough application of the Finite Elements Method (FEM) and the calculation model applied took into account the geometric and physical non-linearity, the beam to support contact problem and cooperation of reinforced concrete and composite strip. One of the most important elements of the job was proper adoption of concrete material model. The damaged plasticity model for concrete taking into account the plasticity-based damage response of concrete in compression and elastic and quasi-brittle concrete response in tensile conditions was applied in the calculations. Model parameters were selected based on the experimental test results for primary concrete strength parameters. The problem has been solved by application of the quasi-static strategy of calculations with central-difference method using ABAQUS software. Attention was focused on, in the results obtained, on displacements and reinforced concrete cracks development as well as on the beam destruction process. Response of beams strengthened with CFRP strips of two width values and of non-strengthened beams was analysed. Good concurrence of the experimental and numerical results were obtained in the majority of cases.
Rozwój w zakresie materiałów kompozytowych powoduje, że coraz częściwej konstrukcje złożone z tradycyjnych i kompozytowych materiałów stają się rozwiązaniem problemów inżynierskich dotyczących m.in. wzmacniania konstrukcji budowlanych. Celem prezentowanych badań było sprawdzenie możliwości symulacji numerycznej w zakresie analizy statycznej konstrukcji żelbetowych wzmacnianych taśmami kompozytowymi. Badania te stanowiły uzupełnienie programu doświadczeń przeprowadzonych w Katedrze Konstrukcji Betonowych na Wydziale Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Koszalińskiej. W badaniach analizowano zginane belki żelbetowe z wzmocnieniem w postaci taśm kompozytowych (CFRP) z włókien węglowych i żywicy epoksydowej o różnej szerokości oraz bez wzmocnienia. Belki w swobodnie podpartym układzie statycznym były zginane przez dwie siły skupione w pełnym zakresie obciążeń (aż do zniszczenia). Numeryczną analizę statyczną przeprowadzono stosując Metodę Elementów Skończonych (MES), a zastosowany model obliczeniowy uwzględniał nieliniowości geometryczne i fizyczne, zagadnienie kontaktu pomiędzy belką i podporami oraz współpracę betonu ze zbrojeniem i taśmą kompozytową. Jednym z najważniejszych elementów zadania było właściwe przyjęcie modelu materiałowego betonu. W obliczeniach przyjęto sprężysto-plastyczny model betonu ze zniszczeniem uwzględniający sprężysto-plastyczno-kruchy charakter pracy betonu przy ściskaniu oraz sprężysto-kruche zachowanie przy rozciąganiu. Parametry modelu zostały dobrane na podstawie wyników badań doświadczalnych podstawowych parametrów wytrzymałościowych betonu. Zagadnienie zostało rozwiązane przy zastosowaniu quasi-statycznej strategii obliczeń z wykorzystaniem procedury różnic centralnych (oprogramowanie ABAQUS). W uzyskanych wynikach zwrócono uwagę na rozwój przemieszczeń oraz zarysowania belek żelbetowych oraz na proces zniszczenia belek. Analizowano odpowiedź belek wzmocnionych taśmami o dwóch szerokościach oraz belki bez wzmocnienia. W większości analiz uzyskano dobrą zbieżność pomiędzy wynikami badań doświadczalnych i numerycznych.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2010, 56, 2; 111-122
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Finite element analysis of airfield flexible pavement
Autorzy:
Leonardi, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230966.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
uderzenie
metoda elementów skończonych
nawierzchnia lotniskowa
lądowanie samolotu
Abaqus
nawierzchnia elastyczna
impact
finite element method
airfield pavement
aircraft landing
ABAQUS
flexible pavement
Opis:
The paper presents a numerical study of an aircraft wheel impacting on a flexible landing surface. The proposed 3D model simulates the behaviour of flexible runway pavement during the landing phase. This model was implemented in a finite element code in order to investigate the impact of repeated cycles of loads on pavement response. In the model, a multi-layer pavement structure was considered. In addition, the asphalt layer (HMA) was assumed to follow a viscoelastoplastic behaviour. The results demonstrate the capability of the model in predicting the permanent deformation distribution in the asphalt layer.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2014, 60, 3; 323-334
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Computer Simulation of the Solidification Process Including Air Gap Formation
Autorzy:
Skrzypczak, T.
Węgrzyn-Skrzypczak, E.
Sowa, L.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/383120.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
solidification process
computer simulation
finite element method
multimesh approach
air gap
proces krzepnięcia
symulacja komputerowa
metoda elementów skończonych
podejście wielowymiarowe
szczelina powietrzna
Opis:
The paper presents an approach of numerical modelling of alloy solidification in permanent mold and transient heat transport between the casting and the mold in two-dimensional space. The gap of time-dependent width called "air gap", filled with heat conducting gaseous medium is included in the model. The coefficient of thermal conductivity of the gas filling the space between the casting and the mold is small enough to introduce significant thermal resistance into the heat transport process. The mathematical model of heat transport is based on the partial differential equation of heat conduction written independently for the solidifying region and the mold. Appropriate solidification model based on the latent heat of solidification is also included in the mathematical description. These equations are supplemented by appropriate initial and boundary conditions. The formation process of air gap depends on the thermal deformations of the mold and the casting. The numerical model is based on the finite element method (FEM) with independent spatial discretization of interacting regions. It results in multi-mesh problem because the considered regions are disconnected.
Źródło:
Archives of Foundry Engineering; 2017, 17, 4; 147-150
1897-3310
2299-2944
Pojawia się w:
Archives of Foundry Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical vibration analysis of turbine engine compressor blades depending on geometry and position of the damage
Analiza numeryczna drgań łopatki sprężarki silnika lotniczego w zależności od geometrii i położenia jej uszkodzenia
Autorzy:
Rygiel, P.
Obrocki, W.
Sieniawski, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/175666.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
compressor blade
foreign object damage
FOD
finite element method
FEM
ANSYS
łopatka sprężarki
uszkodzenia łopatek spowodowane ciałem obcym
metoda elementów skończonych
MES
Opis:
Paper presents the description of the Finite Element Method used to determine the first frequency shape of the Turbine Engine compressor blade. Numerical calculations were conducted on blades with damages modelled on the CAD (Computer Aided Design) model at different positions and different depth. Reduced stress and frequency of the damaged and undamaged blades are the results of presented work.
W pracy stosowano metodę elementów skończonych do określenia częstości drgań własnych łopatek roboczych sprężarki silnika lotniczego. Obliczenia numeryczne wykonano z zastosowaniem modeli CAD. Przyjęto uszkodzenia na wybranych wysokościach krawędzi łopatki dla różnych typów uszkodzeń. Uzyskano zestawienie naprężeń zredukowanych oraz częstości drgań własnych pierwszej postaci łopatek uszkodzonych oraz nieuszkodzonych.
Źródło:
Advances in Manufacturing Science and Technology; 2017, 41, 1; 43-55
0137-4478
Pojawia się w:
Advances in Manufacturing Science and Technology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fluid/solid coupled heat transfer analysis of a free rotating disc
Autorzy:
Bulat, P. V.
Volkov, K. N.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/240377.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
heat transfer
coupled analysis
computational fluid dynamics
finite element analysis
disc
rotating cavity
transport ciepła
sprzężona analiza
CFD
metoda elementów skończonych
tarcza
Opis:
The coupled fluid/solid heat transfer computations are performed to predict the temperatures reached in the rotating disc systems. An efficient finite element analysis (FEA) and computational fluid dynamics (CFD) thermal coupling technique is developed and demonstrated. The thermal coupling is achieved by an iterative procedure between FEA and CFD calculations. In the coupling procedure, FEA simulation is treated as unsteady for a given transient cycle. To speed up the thermal coupling, steady CFD calculations are employed, considering that fluid flow time scales are much shorter than those for the solid heat conduction and therefore the influence of unsteadiness in fluid regions is negligible. To facilitate the thermal coupling, the procedure is designed to allow a set of CFD models to be defined at key time points/intervals in the transient cycle and to be invoked during the coupling process at specified time points. The computational procedure is applied to predict heat transfer characteristics of a free rotating disc.
Źródło:
Archives of Thermodynamics; 2018, 39, 3; 169-192
1231-0956
2083-6023
Pojawia się w:
Archives of Thermodynamics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Selected aspects of numerical analysis of layered flexible structures subjected to impact of soft core projectile
Szczególne aspekty numerycznej analizy uderzenia pocisków z miękkim rdzeniem w warstwowe struktury wiotkie
Autorzy:
Morka, A.
Kędzierski, P.
Gieleta, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139501.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
terminal ballistics
penetration
perforation
FEM
finite element method
adaptive method
ballistic composites
balistyka końcowa
penetracja
perforacja
MES
metoda elementów skończonych
metoda adaptacyjna
kompozyty balistyczne
Opis:
The aim of the study is to identify the relevant aspects of numerical analysis of impact of projectiles with soft cores into a package composed of thin flexible plies located on the plastic backing. In order to illustrate the problem, normal impact of 7.62 mm TT projectile into an unclamped package comprising 36 plies of Dyneema SB71 supported on the plastic backing was selected. The problem was solved with the use of the finite element method (FEM) with the explicit integration scheme (central difference method) of motion equations in the matrix form. Based on the conducted numerical computations, it was revealed that obtaining the extreme deformations of a projectile soft core and the backing material in Lagrangian description requires employment of adaptive methods. The proposed R-adaptive method performs its role but must be used carefully due to the mass loss which may appear during calculations.
Przedmiotem pracy jest wskazanie istotnych aspektów numerycznej analizy zagadnienia uderzenia pocisków z miękkim rdzeniem w pakiet cienkich wiotkich warstw ulokowanych na plastycznym położu. W celu ilustracji problemu wybrano normalne uderzenie pocisku 7,6225 mm TT w pakiet 36 warstw Dyneema SB71 swobodnie oparty na podłożu plastycznym. Problem rozwiązano z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES) z jawnym schematem (różnic centralnych) całkowania równania ruchu w formie macierzowej MES. Na podstawie przeprowadzonych analiz wykazano, że uzyskanie ekstremalnych deformacji miękkiego rdzenia pocisku oraz plastycznego podłoża w analizie numerycznej w ujęciu Lagrange’a wymaga zastosowania technik adaptacyjnych. Zaproponowana technika R-adaptive spełnia swoją rolę, ale musi być stosowana z rozwagą ze względu na negatywną cechę powodującą utratę masy modelu.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2015, LXII, 1; 73-83
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Meshless local Petrov-Galerkin method for rotatingRayleigh beam using Chebyshev and Legendre polynomials
Autorzy:
Panchore, Vijay
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2172771.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
meshless local Petrov-Galerkin method
mechanical vibrations
orthogonal polynomials
Finite Element Method
rotating beams
metoda Pietrowa-Galerkina
wibracje mechaniczne
wielomiany ortogonalne
metoda elementów skończonych
Opis:
The numerical solutions are obtained for rotating beams; the inclusion of centrifugal force term makes it difficult to get the analytical solutions. In this paper, we solve the free vibration problem of rotating Rayleigh beam using Chebyshev and Legendre polynomials where weak form of meshless local Petrov-Galerkin method is used. The equations which are derived for rotating beams result in stiffness matrices and the mass matrix. The orthogonal polynomials are used and results obtained with Chebyshev polynomials and Legendre polynomials are exactly the same. The results are compared with the literature and the conventional finite element method where only first seven terms of both the polynomials are considered. The first five natural frequencies and respective mode shapes are calculated. The results are accurate when compared to literature.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2022, LXIX, 2; 301--318
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The implicit numerical method for the one-dimensional anomalous subdiffusion equation with a nonlinear source term
Autorzy:
Błasik, Marek
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2086846.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fractional derivative
fractional integral
integro-differential equations
numerical method
finite difference method
pochodna ułamkowa
całkowanie ułamkowe
równanie całkowo-różniczkowe
metoda numeryczna
metoda elementów skończonych
Opis:
In the paper, the numerical method of solving the one-dimensional subdiffusion equation with the source term is presented. In the approach used, the key role is played by transforming of the partial differential equation into an equivalent integro-differential equation. As a result of the discretization of the integro-differential equation obtained an implicit numerical scheme which is the generalized Crank-Nicolson method. The implicit numerical schemes based on the finite difference method, such as the Carnk-Nicolson method or the Laasonen method, as a rule are unconditionally stable, which is their undoubted advantage. The discretization of the integro-differential equation is performed in two stages. First, the left-sided Riemann-Liouville integrals are approximated in such a way that the integrands are linear functions between successive grid nodes with respect to the time variable. This allows us to find the discrete values of the integral kernel of the left-sided Riemann-Liouville integral and assign them to the appropriate nodes. In the second step, second order derivative with respect to the spatial variable is approximated by the difference quotient. The obtained numerical scheme is verified on three examples for which closed analytical solutions are known.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2021, 69, 6; e138240, 1--9
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Strain distribution of aircraft engine compressor blade surface applying numerical and experimental methods
Analiza odkształceń łopatek sprężarki silników lotniczych z zastosowaniem metody numerycznej i eksperymentalnej
Autorzy:
Setkowicz, A.
Obrocki, W.
Sieniawski, J.
Ziaja, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176100.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
compressor blade
strain distribution
FEM
finite element method
fatique
strain gauge
łopatka sprężarki
rozkład odkształceń
MES
metoda elementów skończonych
próba zmęczeniowa
tensometria
Opis:
Paper contains an analysis of the 1st stage compressor blade strain distribution. Boundary conditions analysis was presumed for blade clamped in the fatigue holder. Strain distribution verification was performed for blade fundamental frequency. Numerical method results were verified with experimental (strain gauge) method.
Artykuł przedstawia analizę rozkładu wartości odkształceń łopatki 1. stopnia wirnika sprężarki. Warunki brzegowe dla prowadzonej analizy przyjęto dla przypadku zamocowania łopatki w uchwycie maszyny wytrzymałościowej w próbie zmęczeniowej. Weryfikację rozkładu wartości odkształcenia wykonano dla pierwszej postaci drgań własnych łopatki. Wyniki analizy odkształceń metodą numeryczną weryfikowano w badaniach eksperymentalnych.
Źródło:
Advances in Manufacturing Science and Technology; 2017, 41, 2; 43-52
0137-4478
Pojawia się w:
Advances in Manufacturing Science and Technology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical Model of Solidification Including Formation of Multiple Shrinkage Cavities
Autorzy:
Skrzypczak, T.
Sowa, L.
Węgrzyn-Skrzypczak, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/379500.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
solidification process
castings defects
shrinkage cavity
numerical simulation
finite element method
proces krzepnięcia
wady odlewów
ubytki skurczowe
symulacja numeryczna
metoda elementów skończonych
Opis:
Presented paper shows the mathematical and numerical approaches for modelling of binary alloy solidification solved by the Finite Element Method (FEM). The phenomenon of shrinkage cavities formation process is included in the numerical model. Multiple macroscopic cavities can be modelled within the single casting volume. Solid, liquid and gaseous phases with different material properties are taken into account during solidification process. Mathematical model uses the differential equation of heat diffusion. Modification of specific heat is used to describe the heat releasing during liquid-solid phase change. Numerical procedure of shrinkage cavities evolution is based on the recognition of non-connected liquid volumes and local shrinkage computation in the each of them. The recognition is done by the selection of sets of interconnected nodes containing liquid phase in the finite element mesh. Original computer program was developed to perform calculation process. Obtained results of temperature and shrinkage cavities distributions are presented and discussed in details.
Źródło:
Archives of Foundry Engineering; 2020, 20, 1; 37-42
1897-3310
2299-2944
Pojawia się w:
Archives of Foundry Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical and experimental research on delamination of glulam elements
Numeryczne i doświadczalne badania delaminacji elementów z drewna klejonego
Autorzy:
Kawecki, B.
Podgórski, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/231283.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
metoda elementów skończonych
MES
drewno klejone
delaminacja
naprężenie styczne
ścinanie
badanie laboratoryjne
finite element method
FEM
glulam
delamination
shear stress
laboratory testing
Opis:
The paper presents numerical and experimental research on glulam delamination in a double lap connection with predominant shear stresses. Laboratory tests and wide literature survey enabled to determine timber and glue joint parameters. Cohesive zone theory, generally used for epoxy matrix and fiber reinforced composites, was adopted to modelling glue layer delamination in glulam elements. Numerical models were validated with laboratory tests.
W artykule podjęto temat komputerowego modelowania połączenia dwu-zakładkowego w drewnie klejonym. Dokonano dwuetapowej kalibracji modelu numerycznego na podstawie badań laboratoryjnych. Próbki wykonano poprzez pocięcie belek z drewna klejonego, pomijając większe sęki lub połączenia lameli w celu uzyskania możliwie jednorodnego materiału. Zarówno w przypadku badań laboratoryjnych jak i w analizach numerycznych sterowano przyrostem przemieszczenia mierząc wartość siły pionowej.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2018, 64, 3; 15-29
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Effective model for analysis of wood-framed timber structures
Efektywny model analizy szkieletowych konstrukcji drewnianych
Autorzy:
Malesza, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/231344.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
konstrukcja drewniana
konstrukcja szkieletowa
analiza numeryczna
materiał ortotropowy
metoda elementów skończonych
wood structure
frame structure
numerical analysis
orthotropic material
finite element method
Opis:
This paper presents new procedure modeling based on finite element method analysis of wood-framed timber structures. The fasteners linking boards of sheathing with the timber frame both modeled applying shell finite element, with individual material parameters, remain the main objective of this manuscript. Material parameters are obtained from experimental tests and numerical identification. The main objective of the paper is the elaboration of the numerical model with high precision of mapping, and, at the same time, diminishing the number of the unknown simplifying the process of the modeling of timber structures. The new presented method leads to a simplification of analysis of multistory wood-framed multifamily building structures.
W artykule przedstawiono nowy sposób modelowania szkieletowych konstrukcji drewnianych w oparciu o metodę elementów skończonych. Głównym zagadnieniem są łączniki szkieletu drewnianego z płytą poszycia, w opisie których przyjmuje się elementy powłokowe o szczególnych cechach materiałowych. Parametry materiałowe ustala się na podstawie prób materiałowych oraz identyfikacji numerycznej. Celem autora jest opracowanie modelu numerycznego o dużej dokładności odwzorowania przy jednoczesnym zmniejszeniu liczby niewiadomych i uproszczeniu procesu modelowania konstrukcji. W konsekwencji nowa metoda może ułatwić analizy budynków wielorodzinnych.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2017, 63, 2; 99-112
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Simulation of a deployable tensegrity column based on the finite element modeling and multibody dynamics simultions
Symulacja rozwijalnego słupa tensegrity w oparciu o metodę elementów skończonych i dynamikę układów wieloczłonowych
Autorzy:
Al Sabouni-Zawadzka, A.
Zawadzki, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1849774.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
struktura rozwijalna
tensegrity
słup
metoda elementów skończonych
MES
dynamika układów wieloczłonowych
symulacja
deployable structure
column
finite element method
FEM
multibody dynamics
simulation
Opis:
The present paper is dedicated to the analysis of deployable tensegrity columns. The main aim of this work is to present a technique, developed by combining the finite element (FE) analysis and the multibody dynamics (MBD) simulation, which enables precise and reliable simulations of deployable structures. While the finite element model of the column provides information on structural behavior in the deployed state, the dynamical modeling allows to analyze various deployment scenarios, choose active cables for the deployment and for the self-stress application, and to control distributions of internal forces during the assembly process. An example of a deployable column based on a popular tensegrity module - a 3-strut simplex - is presented. By analyzing the proposed column with the use of the developed method it is proven that the technique is suitable for complex simulations of deployable systems.
W pracy został poruszony problem analizy rozwijalnych słupów tensegrity. Głównym celem opracowania jest zaprezentowanie techniki pozwalającej na zapewnienie niezawodnych symulacji tego typu struktur. Zaproponowana technika wykorzystuje metodę elementów skończonych (MES) oraz symulacje dynamiki układów wieloczłonowych (MBD). Metoda elementów skończonych dostarcza informacji odnośnie zachowania konstrukcji w stanie rozwiniętym, podczas gdy analiza dynamiki układu wieloczłonowego daje informacje dotyczące zachowania układu podczas realizacji różnych scenariuszy rozwijania, wyboru aktywnych cięgien, wartości samonaprężenia oraz rozkładu sił w elementach podczas rozwijania. Połączenie MES i MBD daje możliwość dokładnych i niezawodnych symulacji skomplikowanych struktur do jakich należą rozwijalne konstrukcje tensegrity.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2020, 66, 4; 543-560
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Vibration and stability analyses of functionally graded beams
Autorzy:
Kılıç, Burak
Özdemir, Özge
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1845054.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
axially functionally graded material
vibration analysis
buckling analysis
finite element method
osiowy funkcjonalny materiał gradientowy
analiza drgań
analiza wyboczeniowa
metoda elementów skończonych
Opis:
Design considerations, material properties and dynamic properties of engineering applications, rotating components, turbine blades, helicopter blades, etc., have significante ffects on system efficiency. Structures made of functionally graded materials have recently begun to take place in such engineering applications, resulting from the development of composite material technology. In this study, vibration and buckling characteristics of axially functionally graded beams whose material properties change along the beam length is analyzed. Beam structural formulations and functionally graded material formulations are obtained for the Classical and the First Order Shear Deformation Theories. Finite element models are derived to carry out the vibratory and stability characteristic analyses. Effects of several parameters, i.e., rotational speed, hub radius, material properties, power law index parameter and boundary conditions are investigated and are displayed in several figures and tables. The calculated results are compared with the ones in open literature and very good agreement is observed.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2021, LVIII, 1; 93-113
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Multiple fault parameter estimation of a fully assembled turbogenerator system
Autorzy:
Lal, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139892.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
identification
misalignment
foundation
finite element method
FEM
multiple faults
modeling error
identyfikacja
niewspółosiowość
podstawa
metoda elementów skończonych
MES
błędy wielokrotne
błąd modelowania
Opis:
The present article investigates the dynamic behavior of a fully assembled turbogenerator system influenced by misalignment. In the past, most of the researchers have neglected the foundation flexibility in the turbogenerator systems in their study, to overcome this modelling error a more realistic model of a turbogenerator system has been attempted by considering flexible shafts, flexiblecoupling, flexible bearings and flexible foundation. Equations of motion for fully assembled turbogenerator system including flexible foundations have been derived by using finite element method. The methodology developed based on least squares technique requires forced response information to quantify the bearing–coupling–foundation dynamic parameters of the system associated with different faults along with residual unbalances.The proposed methodology is tested for the various level of measurement noise and modelling error in the system parameters, i.e., 5% deviation in E (modulus of elasticity) and ρ (density), respectively, for robustness of the algorithm. In a practical sense, the condition analyzed in the present article relates to the identification of misalignment and other dynamic parameters viz. bearing and residual unbalance in a rotor integrated with flexible foundation.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2018, LXV, 2; 233-252
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Skew Bending of Aircraft Fuselage Panels with “L” and “C” Stringers Mounted by Hybrid Joint
Ukośne zginanie poszycia samolotu z u sztywnieniami typu “L” i “C”, mocowanymi za pomocą złącza hybrydowego
Autorzy:
Sadowski, T.
Golewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/355204.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
skew bending of hybrid joint
plastic deformation processes
FEA (finite element analysis)
zginanie ukośne
złącze hybrydowe
proces deformacji
FEA
metoda elementów skończonych
Opis:
A section of fuselage skin with dimension 30 x 200 mm was subjected to numerical study and loaded by skew bending (Fig. 3). The thickness of the skin was 0,6 mm, the length of a leg of an angle “L” profile stringer was 12 mm with 1mm thickness. The angle of inclination α of the load plane to the skin plane varies in the range from 10° to 90° with 10° increment. The elastic - plastic material model of D16T aluminum alloy was used in simulations of the fuselage skin as well as for “L” and “C” profile stringers. In the material model description damage of aluminum alloy was taken into account. An adhesive layer with thickness of 0,1mm was modeled using cohesive elements with the failure mode depending on the shear strength and the tensile strength. The paper presents a comparative analysis of the considered structural elements with application of the unsymmetrical “L” profile or the symmetrical “C” profile with the same cross section area. All numerical studies were performed in Abaqus program. Finally, one can conclude that the stiffness of the structural element with application of the symmetrical “C” profile stringer is stronger, whereas the mechanical response of both versions of the hybrid joint significantly depends on the angle of load inclination α.
Badaniom numerycznym poddano wycinek poszycia o wymiarach 30x200mm, który następnie poddano obciążeniu poprzez ukośne zginanie, Rys. 3. Grubość blachy poszycia wynosiła 0,6 mm, długość ramienia kątownika równoramiennego 12 mm i grubość ramienia 1mm. Kąt nachylenia α płaszczyzny obciążenia w stosunku do płaszczyzny poszycia zmieniał się w granicach od 10° do 90° z przyrostem co 10°. W symulacjach zastosowano model sprężysto – plastyczny materiału dla poszycia i kształtownika jakim był stop aluminium D16T. W opisie modelu materiału uwzględniono także uszkodzenie stopu aluminium. Warstewka kleju o grubości 0,1 mm była modelowana z wykorzystaniem elementów kohezyjnych, dla których także uwzględniono uszkodzenie przyjmując dane producenta, takiej jak wytrzymałość na ścinanie oraz na rozciąganie. W pracy przedstawiono analizę wpływu zmiany obecnie stosowanego niesymetrycznego kształtownika (kątownik), kształtownikiem symetrycznym (ceownik) o takim samym polu przekroju poprzecznego. Wszystkie badania numeryczne przeprowadzono w programie Abaqus.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 4; 2813-2820
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Finite element analysis of plate on layered tensionless foundation
Autorzy:
Buczkowski, R.
Torbacki, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230700.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
metoda elementów skończonych
podłoże wielowarstwowe
płyta gruba
podłoże jednostronne
finite element method
layered foundation
thick plate
unilateral conditions
Mindlin element
Mindlin plate element
Opis:
The method of calculations of a thick plate on the two-parameter layered foundation by the finite element method is presented. The numerical model allows to add a few (number of) foundation layers. The expressions for the element stiffness matrices of the foundation are based on IS-node zero-thickness interface elements. For modeIling of thick plates the 9-node Mindlin element of the Lagrange family is used. The formulation of the problem takes into account the shear deformation of the plate and unilateral contact conditions between plate and foundation. The tensionless character of the foundation is achieved by removing from the global stiffness matrix the appropriate part of foundation stiffness attached to the node being in the separation stage. The advantages of the proposed algorithm are illustrated by numerical examples.
W pracy zaprezentowano obliczenia za pomocą metody elementów skończonych płyty grubej spoczywającej na dwuparametrowym podłożu wielowarstwowym. Model numeryczny pozwala na dodanie dowolnej liczby warstw podłoża. Wyrażenia na obliczenie macierzy sztywności podłoża bazują na wykorzystaniu l8-węzłowego międzypowierzchniowego elementu kontaktowego o zerowej grubości. W celu zamodelowania elementu płyty grubej wykorzystano 9-węzłowy element płytowy z rodziny Lagrange'a zdefiniowany według teorii Mindlina. Sformułowanie uwzględnia zarówno wpływ naprężeń ścinających w płycie jak również warunki kontaktu jednostronnego pomiędzy płytą a podłożem. Warunki kontaktu jednostronnego są zrealizowane przez usunięcie odpowiedniej części macierzy sztywności podłoża, która przypisana jest do węzłów nie będących w kontakcie. Poprawność zaproponowanego algorytmu zilustrowano kilkoma przykładmi numerycznymi.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2010, 56, 3; 255-274
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical analysis of influence of the mold material on the distribution of shrinkage cavities
Autorzy:
Dyja, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/379945.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
information technology
foundry industry
casting defect
macroshrinkage
solidification process
finite element method
technologia informacyjna
przemysł odlewniczy
wada odlewu
krzepnięcie stopu
metoda elementów skończonych
Opis:
Production of castings, like any other field of technology is aimed at providing high-quality product, free from defects. One of the main causes of defects in castings is the phenomenon of shrinkage of the casting. This phenomenon causes the formation of shrinkage cavities and porosity in the casting. The major preventive measure is supplementing a shortage of liquid metal. For supplement to be effective, it is necessary to use risers in proper shapes. Usually, the risers are selected on the basis of determination the place of formation of hot-spots in the castings. Although in these places the shrinkage defects are most likely to occur, shape and size of these defects are also affected by other factors. The article describes the original program setting out the shape and location of possible cavities in the casting. In the program is also taken into account the effect of temperature on the change in volume of liquid metal and the resultant differences in the shape and size of formed shrinkage cavities. The aim of the article is to describe the influence that have material properties of the mold on the simulation results.
Źródło:
Archives of Foundry Engineering; 2013, 13, 1; 15-18
1897-3310
2299-2944
Pojawia się w:
Archives of Foundry Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Method of calculation flexural stiffness over natural oscillations frequencies
Autorzy:
Nesterenko, A.
Stolpovskiy, G.
Nesterenko, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230336.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
dynamika
system budowlany
częstotliwość
drgania naturalne
sztywność na zginanie
metoda elementów skończonych
dynamics
building system
frequency
natural oscillations
flexural stiffness
finite element method
Opis:
The actual load-bearing capacity of elements of a building system can be calculated by dynamic parameters, in particular by resonant frequency and compliance. The prerequisites for solving such a problem by the finite element method (FEM) are presented in the article. First, modern vibration tests demonstrate high accuracy in determination of these parameters, which reflects reliability of the diagnosis. Secondly, most modern computational complexes do not include a functional for calculating the load-bearing capacity of an element according to the input values of resonance frequencies. Thirdly, FEM is the basis for development of software tools for automating the computation process. The article presents the method for calculating flexural stiffness and moment of inertia of a beam construction system by its own frequencies. The method includes calculation algorithm realizing the finite element method.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2018, 64, 4/I; 89-103
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical models for the evaluation of natural vibration frequencies of thermo-modernized building walls
Modele numeryczne do oceny częstotliwości drgań własnych ścian budynków po termomodernizacji
Autorzy:
Kuźniar, K.
Zając, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230919.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
model numeryczny
termomodernizacja ścian
częstotliwość drgań własnych
metoda elementów skończonych
MES
numerical model
thermo-modernized wall
natural vibration frequency
finite element method
FEM
Opis:
As a result of the necessity to improve energy properties of prefabricated buildings, their thermo-modernizations are performed. In the paper various approaches to the modelling of prefabricated load bearing walls before and after thermo-modernization are presented. Simple one layer models with extra mass from ceilings and equivalent stiffness as well as multilayer ones are taken into consideration using the finite element method software. Values of the natural frequencies of the wall horizontal vibrations calculated using the various models, are compared. It was proved that even the very simple model with equivalent stiffness allows to compute natural vibration frequencies of wall with acceptable accuracy for engineering practice.
W niniejszej pracy pokazano różne podejścia do modelowania prefabrykowanych ścian nośnych przed i po termomodernizacji. Wykorzystując metodę elementów skończonych rozważono proste, jednowarstwowe modele o zastępczej sztywności oraz modele wielowarstwowe. Porównywano częstotliwości ich poziomych drgań własnych. Rozważono wysoką, typową prefabrykowaną ścianę nośną systemu budownictwa prefabrykowanego WWP – 10.8m szerokości i 29.7m (11 kondygnacji x 2.7m) wysokości. Każda płyta prefabrykowana składa się z trzech warstw: nośnej, izolacji cieplnej i elewacyjnej. Dodatkowe warstwy wynikające z termomodernizacji tworzą: zbrojona zaprawa, styropian i siatka z włókien szklanych.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2018, 64, 4/I; 3-14
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fe analysis of a steam turbine HP rotor blade stage concerning material effort, dynamic properties and creep damage assessment
Analiza MES wysokoprężnego stopnia turbiny parowej dotycząca wytężenia materiału, własności dynamicznych i oceny trwałości ze względu na pełzanie
Autorzy:
Borkowski, P.
Głowacki, D.
Nowakowska, A.
Pawlicki, J.
Zwoliński, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139804.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
steam turbine
structural analysis
creep analysis
modal analysis
finite element method
FEM
turbina parowa
analiza strukturalna
analiza pełzania
analiza modalna
metoda elementów skończonych
MES
Opis:
This paper is concerned with the 1st stage of HP rotor blade assembly steam turbine TK 120. The methodology was focused on the selection of mechanical properties and the way of the rotor disc modeling and estimating the degree of damage caused by creep. Then the dynamic interference between the frequencies of excitation and the natural frequencies was assessed. Static calculations were performed for the cyclic sectors consisting of the disc, disc blades, spacers and shrouding, including loads as temperature, mass forces from the angular velocity and the pressure on the blades. Then, the creep analysis using a Norton’s model and the modal analysis were performed. Static analysis gave information concerning the distributions of displacements, stress and strain components. In the creep analysis, the creep displacements and stress relaxation versus time were determined and the estimated degree of damage caused by creep was evaluated at each part of the rotor disc. In the modal analysis, the natural frequencies and modes of vibrations corresponding to the nodal diameters were found. The results of modal analysis were shown in the SAFE graph. Numerical calculations have shown that the rotor disc was a well-designed structure and did not reveal any dynamic interference.
Praca dotyczyła pierwszego stopnia wysokoprężnej części wirnika turbiny parowej TK 120. Przedstawiono metodykę doboru właściwości mechanicznych, sposobu modelowania wirnika, szacowania stopnia zużycia spowodowanego pełzaniem oraz oceny interferencji dynamicznych pomiędzy częstościami wymuszeń a częstościami drgań własnych. W obliczeniach statycznych modelu tarczy wirnika z łopatkami, przekładkami i bandażem wykorzystano cykliczną symetrię, z uwzględnieniem temperatury, sił masowych od wirowania i ciśnienia na łopatkach. Następnie przeprowadzono analizę pełzania według modelu Nortona oraz analizę modalną. W obliczeniach statycznych wyznaczono rozkłady przemieszczeń, odkształceń i naprężeń. W analizie pełzania wyznaczono przemieszczenia pełzania i relaksację naprężeń w czasie oraz oszacowano stopień zużycia ze wzgledu na pełzanie w poszczególnych częściach wirnika turbiny. W analizie dynamicznej wyznaczono częstości i postacie drgań własnych odpowiadajace poszczególnym średnicom węzłowym. Wyniki analizy modalnej przedstawiono na wykresie SAFE. Obliczenia numeryczne wykazały, że wirnik jest konstrukcją dobrze zaprojektowaną i nie wykazującą interferencji dynamicznych.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2016, LXIII, 1; 163-185
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analytical and numerical solutions of metal high-pressure wave-ring gasket and comparison with experimental results
Analityczne i numeryczne obliczenia metalowej wysokociśnieniowej uszczelki typu B i porównanie z wynikami badań doświadczalnych
Autorzy:
Szybiński, B.
Trojnacki, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/139876.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
high-pressure closure
metal wave-ring gasket
experimental investigations
finite element method
FEM
zamknięcie wysokociśnieniowe
metalowa-uszczelka pierścieniowa
badania eksperymentalne
metoda elementów skończonych
MES
Opis:
The paper deals with experimental investigations of a set of metal wave-ring gaskets of different thickness and different assembly interference. The gaskets were examined under assembly conditions, i.e. pressed in their seats with no operating pressure applied. The electric resistance wire strain gauges were used to measure the circumferential and axial strains at the inner surface of the gaskets. The traces of contact at the working surface of the gaskets were measured after disassembly the gaskets from their seats. The material tests were carried out to determine the real mechanical properties of materials applied for the gaskets and the seats. The results of experiment were verified by FEM calculations and compared with the analytical approach based on the simplified shell model proposed for the gasket.
W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych zestawu metalowych wysokociśnieniowych uszczelek typu „B”, różniących się grubością i wciskiem montażowym. Badania wykonano w warunkach montażowych po wprowadzeniu uszczelek w gniazda, bez obciążenia połączenia ciśnieniem roboczym. Na wewnętrznej, cylindrycznej powierzchni uszczelek mierzono odkształcenia obwodowe i osiowe przy użyciu tensometrów oporowych. Po odciążeniu i demontażu zmierzono szerokość strefy kontaktu plastycznie odkształconej powierzchni roboczej uszczelki. Zostały również wykonane badania materiałowe uszczelek oraz gniazd. Przeprowadzono numeryczną weryfikację wyników pomiarów za pomocą obliczeń MES, w których uwzględniono nieliniowe własności materiałów złącza, efekty kontaktowe oraz tarcie na powierzchni kontaktu. Dodatkowo porównano wyniki pomiarów z obliczeniami analitycznymi, otrzymanymi w oparciu o uproszczony powłokowy model uszczelki.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2015, LXII, 1; 19-44
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Evaluation of Hypoplastic Clay model for deep excavation modelling
Ocena modelu Hypoplastic Clay do modelowania głębokich wykopów
Autorzy:
Mitew-Czajewska, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230387.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
wykop głęboki
strefa wpływu
modelowanie
metoda elementów skończonych
model gruntu
model hypoplastyczny
deep excavation
influence zone
modelling
finite element method
soil model
hypoplastic model
Opis:
This paper presents an evaluation of the Hypoplastic Clay constitutive model for finite element analysis of deep excavations and displacements induced by excavations in the influence zone. A detailed description and formulation of the Hypoplastic Clay soil model is included. A parametric case study of a deep excavation executed in Pliocene clays is presented. FE analysis was performed using several soil models (Mohr-Coulomb, Modified Mohr-Coulomb, Drucker-Prager, Modified Cam-Clay, Hypoplastic Clay) and the results were compared to in-situ displacements measurements taken during construction. Final conclusions concerning the suitability of the Hypoplastic Clay model for deep excavation modelling in terms of accurate determination of horizontal displacements of the excavation wall, the uplift of the bottom of excavation, and, most importantly,vertical displacements of the terrain in the vicinity of the excavation are presented.
W artykule przedstawiono ocenę modelu konstytutywnego stanu krytycznego Hypoplastic Clay (Ił hypoplastyczny) do analizy metodą elementów skończonych głębokich wykopów i oceny przemieszczeń w strefie ich wpływu. W pracy zawarto również szczegółowy opis i sformułowanie modelu Hypoplastic Clay. Zaprezentowano parametryczne studium przypadku dotyczące głębokiego wykopu wykonanego w Warszawie, w iłach plioceńskich formacji poznańskiej. Analizowany obiekt to wykop stacji metra o wymiarach 20x150m i głębokości 14.6m wykonywany metodą odkrywkową z zastosowaniem dwóch rzędów kotew iniekcyjnych i jednego poziomu rozpór stalowych jako rozparcia. Analizę modelu przeprowadzono z zastosowaniem metody elementów skończonych, programem GEO5 MES, z uwzględnieniem kilku modeli materiałowych gruntu (Mohr-Coulomb, Modified Mohr-Coulomb, Drucker-Prager, Modified Cam-Clay, Hypoplastic Clay), a wyniki porównano z geodezyjnymi pomiarami przemieszczeń in-situ wykonanymi w trakcie budowy.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2016, 62, 4/I; 73-86
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On a certain method of selection of domain for finite element modelling of the layered elastic half-space in the static analysis of flexible pavement
Autorzy:
Nagórska, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230600.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nawierzchnia elastyczna
analiza statyczna
pół-przestrzeń warstwowa elastyczna
metoda elementów skończonych
walidacja
flexible pavement
static analysis
layer elastic half-space
finite element method
validation
Opis:
In the flexible road pavement design a mechanistic model of a multilayered half-space with linear elastic or viscoelastic layers is usually used for the pavement analysis. This paper describes a domain selection for the purpose of a FE model creating of the linear elastic layered half-space and boundary conditions on borders of that domain. This FE model should guarantee that the key components of displacements, stresses and strains obtained using ABAQUS program would be in particular identical with those ones obtained by analytical method using VEROAD program. It to achieve matching results with both methods is relatively easy for stresses and strains. However, for displacements, using FEM to obtain correct results is (understandably) highly problematic due to infinity of half-space. This paper proposes an original method of overcoming these difficulties.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2012, 58, 4; 477-501
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Mechanistic-empirical asphalt pavement design considering the effect of seasonal temperature variations
Mechanistyczno-empiryczne projektowanie asfaltowych nawierzchni drogowych z uwzględnieniem sezonowych zmian temperatury
Autorzy:
Haponiuk, B.
Zbiciak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/231101.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nawierzchnia asfaltowa
trwałość zmęczeniowa
metoda elementów skończonych
projektowanie mechanistyczno-empiryczne
zmienność temperatury
asphalt pavement
fatigue durability
finite element method
mechanistic-empirical design
temperature variation
Opis:
The paper analyses the influence of seasonal temperature variations on fatigue strength of flexible and semi-rigid pavement structures chosen for KR4 traffic flow category. The durability of pavement determined assuming a yearly equivalent temperature of 10˚C and assuming season-dependent equivalent temperatures was compared. Durability of pavement was determined with the use of Asphalt Institute Method and French Method. Finite Element Method was applied in order to obtain the strain and stress states by the means of ANSYS Mechanical software. Obtained results indicate a considerable drop in pavement durability if seasonal temperature variations are considered (up to 64% for flexible pavements and up to 80% for semi-rigid pavements). Durability obtained by the French Method presents lower dependence on the analysed aspect.
Celem pracy jest analiza wpływu sezonowych zmian temperatury na trwałość podatnych i półsztywnych nawierzchni drogowych. W artykule porównano trwałość nawierzchni wyznaczoną przy założeniu całorocznej temperatury ekwiwalentnej 10˚C oraz przy założeniu różnych temperatur ekwiwalentnych odniesionych do trzech pór roku: wiosny/jesieni, lata oraz zimy. Do analizy wybrano siedem typów nawierzchni odpowiednich do obciążenia ruchem kategorii KR4 według dwóch edycji „Katalogu typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych” (z 1997 roku i z 2014 roku). Wszystkie nawierzchnie zostały zamodelowane jako konstrukcje składające się z warstw o określonych parametrach. Każdą z warstw zdefiniowano poprzez jej grubość, moduł Younga oraz liczbę Poissona v. Przygotowano trzy modele w odniesieniu do każdego z typów nawierzchni (jeden dla każdej pory roku), by uwzględnić zależność parametrów E oraz v od temperatury. Stan naprężeń i odkształceń poszczególnych nawierzchni uzyskano w programie ANSYS Mechanical poprzez analizę wykorzystującą metodę elementów skończonych (MES).
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2016, 62, 4/I; 35-50
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical analysis of diaphragm wall model executed in Poznań clay formation applying selected FEM codes
Analiza numeryczna ściany szczelinowej wykonanej w iłach formacji poznańskiej z wykorzystaniem wybranych programów MES
Autorzy:
Superczyńska, M.
Józefiak, K.
Zbiciak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/231204.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
iły formacji poznańskiej
modelowanie konstytutywne
metoda elementów skończonych
geotechnika obliczeniowa
ściana szczelinowa
Poznań clay formation
constitutive modelling
finite element method
computational geotechnics
diaphragm wall
Opis:
The paper presents results of numerical calculations of a diaphragm wall model executed in Poznań clay formation. Two selected FEM codes were applied, Plaxis and Abaqus. Geological description of Poznań clay formation in Poland as well as geotechnical conditions on construction site in Warsaw city area were presented. The constitutive models of clay implemented both in Plaxis and Abaqus were discussed. The parameters of the Poznań clay constitutive models were assumed based on authors’ experimental tests. The results of numerical analysis were compared taking into account the measured values of horizontal displacements.
Projektowanie konstrukcji podziemnych w obszarach gęstej zabudowy miejskiej, może wiązać się z wieloma trudnościami. Wykop zwykle jest realizowany w bliskim sąsiedztwie istniejących budynków i infrastruktury podziemnej, jak również istnieje ryzyko wystąpienia w podłożu skomplikowanych warunków gruntowych (np. gruntów ekspansywnych lub antropogenicznych). Obecnie inżynierowie mogą korzystać z różnych programów MES w celu rozwiązywania rzeczywistych problemów projektowych. Niektóre są przeznaczone do specyficznych zastosowań, np. w geotechnice Plaxis, Geo 5 czy z Soil. Inne komercyjne programy MES, jak np. Abaqus, Ansys czy LS-Dyna, są bardzo rozbudowane i nadają się do rozwiązywania różnorodnych zagadnień fizyki technicznej (nie tylko z zakresu mechaniki), ale nie zawsze dysponują dodatkowymi narzędziami przydatnymi w konkretnych zastosowaniach geotechnicznych. W artykule przedstawiono wyniki analizy przemieszczeń wybranej ściany szczelinowej przeprowadzonej z zastosowaniem dwóch uznanych programów MES: Plaxis i Abaqus. Oba zawierają zestaw modeli sprężystoplastycznych gruntów, przydatnych do modelowania zachowania się iłów, ale stosowanie tych modeli wymaga dobrej znajomości mechaniki i geotechniki.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2016, 62, 3; 207-224
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical and analytical investigation of aluminium bracket strengthening
Analityczna i numeryczna analiza wzmocnionych konsol aluminiowych
Autorzy:
Ambroziak, A.
Solarczyk, M. T.
Biegus, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/231303.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
konsola aluminiowa
właściwości mechaniczne
EN AW-6060 T66
wzmocnienie
nakładka
metoda elementów skończonych
aluminium bracket
strengthening
cover plate
mechanical properties
finite element method
Opis:
This paper focuses on an analytical and numerical investigation of aluminium brackets used to fasten light-weight curtain walls to building facilities. The authors propose a solution to increase the load capacity of aluminium brackets by means of additional cover plates (straps). This paper also includes a short survey of literature and material properties concerning the EN AW-6060 T6 aluminium alloy. This paper suggests an initiation of a comprehensive investigation on aluminium brackets.
W pracy przedstawiono numeryczne oraz analityczne badania nośności i sztywności wzmocnionych konsol aluminiowych. Są one stosowane jako elementy łącznikowe fasad słupowo-ryglowych z konstrukcją budynku. Konsole wykonano ze stopu aluminium AW-6060 wg PN-EN 573-3:2004, odmiana T66 wg PN-EN 515:1996. Wstępne analizy wytężania i zachowanie się konsol wykazały, że są one o niedostatecznej nośności oraz sztywności, czego podstawową przyczyną była zbyt wiotka ich blacha czołowa, a także jej otwory owalne montażowe. W celu zwiększania nośności i sztywności konsol zaproponowano zastosowanie nakładek (tzw. stempli), usytuowanych pod nakrętkami śrub łączących je z konstrukcją budynku. Wzmacniają one lokalnie blachy czołowe konsol. Ich zadaniem konstrukcyjnym jest m.in. zmniejszenie ramienia „zginania” c oraz zwiększenie sztywności giętnej blachy czołowej konsoli. W pracy dokonano krótkiego omówienia modeli materiałowych stosowanych do opisu stopu aluminium, wraz z podaniem wybranych parametrów materiałowych. Stworzono dwa bryłowe modele numeryczne konsol ze wzmocnieniem i bez wzmocnienia nakładkami, a następnie porównywano wartości ich przemieszczeń i naprężeń. W symulacjach numerycznych wykorzystano program MSC.Marc z opcją kontaktu (metoda kontaktu: segment-to-segment) pomiędzy elementami bryłowymi wraz z zdefiniowanym współczynnikiem tarcia bi-liniowego Colomba. Wykonane badania numeryczne wykazały, że wzmocnienie analizowanych konsol nakładkami (stemplami) zwiększyło ich nośność i sztywność o około 50 %, co pozwoliło w bezpieczny sposób przenieść prognozowane obciążenia na konstrukcję budynku.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2018, 64, 2; 37-54
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The vibration of prototype aircraft propeller speed reduction unit – test bench and FEM numerical simulation study
Autorzy:
Ostapski, W.
Aromiński, A.
Dowkontt, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/202223.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
aircraft propeller
speed reduction unit
natural frequencies
FEM
bench test
jednostka samolotu
redukcja prędkości śmigła
częstotliwości naturalne
MES
metoda elementów skończonych
test drgań skrętnych
Opis:
The results of torsional shaft vibration bench tests for a prototype aircraft propeller speed reduction unit are presented in this paper. The study was conducted as a function of engine speed and lubrication conditions. 3D model of the propeller speed reduction unit was developed. By using the finite element method, normal modes frequencies were defined. The simulation was conducted both unloaded and loaded under nominal power conditions.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2014, 62, 4; 861-873
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The analysis of multistage deep drawing of AA5754 aluminum alloy
Analiza wielooperacyjnego procesu tłoczenia stopu aluminium AA5754
Autorzy:
Paćko, M.
Dukat, M.
Śleboda, T.
Hojny, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/353361.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
tłoczenie wielostopniowe głębokie
stop aluminium AA5754
metoda elementów skończonych
warunek tarcia
multistage deep drawing
AA5754 aluminum alloy
finite element method
friction conditions
Opis:
This work is focused on the multistage deep drawing of AA5754 aluminum alloy box-type part with flange. Both experimental and numerical analysis were performed in this study to predict causes of contraction and cracking occurring in deformed product in respect to the changes of friction conditions on tool-drawn part contact surface. The numerical simulations were performed using eta/DYNAFORM software and LS-DYNAŽ solver. The research showed, that the results of the simulation are in very good agreement with the results of the real multistage deep drawing processes. Moreover, this study showed, that proper conditions of friction on the tool-drawpiece contact surface is crucial for the correctness of the analyzed deep drawing process. Too large friction can restrict the material flow, particularly along the edge connecting the bottom and side-walls of the drawpiece, causing wrinkling and cracking.
W ramach niniejszej pracy przeprowadzono komputerową analizę wielooperacyjnego tłoczenia skrzynkowej części z kołnierzem ze stopu aluminium AA5754, z wykorzystaniem oprogramowania Eta/DYNAFORM. Celem badań było komputerowe odwzorowanie rzeczywistego procesu tłoczenia oraz próba określenia przyczyn występowania przewężeń i pęknięć w wyrobie pod kątem zmian warunków tarcia na powierzchni kontaktu narzędzia z materiałem wsadowym. Badania wykazały dużą zgodność wyników symulacji z pomiarami eksperymentalnymi. Badania wykazały również, iż zbyt duże tarcie ogranicza płynięcia materiału wzdłuż krawędzi łączącej dno i ściany wytłoczki, powodując nadmierne przewężanie się lub pękanie materiału.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2010, 55, 4; 1173-1184
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear modelling of a bridge: A case study-based damage evaluation and proposal of Structural Health Monitoring (SHM) system
Autorzy:
Fawad, Muhammad
Koris, Kalman
Salamak, Marek
Gerges, Michael
Bednarski, Lukasz
Sienko, Rafal
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2174024.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
most żelbetowy
metoda elementów skończonych
metoda nieniszcząca
monitorowanie stanu konstrukcji
pęknięcie
czujnik
reinforced concrete bridge
finite element method
non-destructive method
structural health monitoring
crack
sensor
Opis:
Monitoring and structural health assessment are the primary requirements for performance evaluation of damaged bridges. This paper highlights the case-study of a damaged Reinforced Concrete (RC) bridge structure by considering the outcomes of destructive testing, Non-Destructive Testing (NDT) evaluations, static and 3D non-linear analysis methods. Finite element (FE) modelling of this structure is being done using the material properties extracted by the in-situ testing. Analysis is carried out to evaluate the bridge damage based on the data recorded after the static linear (AXIS VM software) and 3D non-linear analysis (ATENA 3D software). Extensive concrete cracking and high value of crack width are found to be the major problems, leading to lowering the performance of the bridge. As a solution, this paper proposes a proper Structural Health Monitoring (SHM) system, that will extend the life cycle of the bridge with minimal repair costs and reduced risk of failure. This system is based on the installation of three different types of sensors: Liquid Levelling sensors (LLS) for measurement of vertical displacement, Distributed Fiber Optic Sensors (DFOS) for crack monitoring, and Weigh in Motion (WIM) devices for monitoring of moving loads on bridge.
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2022, 68, 3; 569--584
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Effect Of Natural Convection On Directional Solidification Of Pure Metal
Wpływ konwekcji swobodnej na krzepnięcie kierunkowe czystego metalu
Autorzy:
Skrzypczak, T.
Węgrzyn-Skrzypczak, E.
Winczek, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/356653.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
pure metal
solidification
sharp interface
natural convection
Finite Element Method (FEM)
Level Set Method
czysty metal
krzepnięcie
ostry front
konwekcja naturalna
metoda elementów skończonych
metoda poziomic
Opis:
The paper is focused on the modeling of the directional solidification process of pure metal. During the process the solidification front is sharp in the shape of the surface separating liquid from solid in three dimensional space or a curve in 2D. The position and shape of the solid-liquid interface change according to time. The local velocity of the interface depends on the values of heat fluxes on the solid and liquid sides. Sharp interface solidification belongs to the phase transition problems which occur due to temperature changes, pressure, etc. Transition from one state to another is discontinuous from the mathematical point of view. Such process can be identified during water freezing, evaporation, melting and solidification of metals and alloys, etc. The influence of natural convection on the temperature distribution and the solid-liquid interface motion during solidification of pure copper is studied. The mathematical model of the process is based on the differential equations of heat transfer with convection, Navier-Stokes equation and the motion of the interface. This system of equations is supplemented by the appropriate initial and boundary conditions. In addition the continuity conditions at the solidification interface must be properly formulated. The solution involves the determination of the temporary temperature and velocity fields and the position of the interface. Typically, it is impossible to obtain the exact solution of such problem. The numerical model of solidification of pure copper in a closed cavity is presented, the influence of the natural convection on the phase change is investigated. Mathematical formulation of the problem is based on the Stefan problem with moving internal boundaries. The equations are spatially discretized with the use of fixed grid by means of the Finite Element Method (FEM). Front advancing technique uses the Level Set Method (LSM). Chorin’s projection method is used to solve Navier-Stokes equation. Such approach makes possible to uncouple velocities and pressure. The Petrov-Galerkin formulation is employed to stabilize numerical solutions of the equations. The results of numerical simulations in the 2D region are discussed and compared to the results obtained from the simulation where movement of the liquid phase was neglected.
Praca porusza problematykę modelowania kierunkowego krzepnięcia czystego metalu. Podczas tego procesu obserwuje się formowanie ostrego frontu krzepnięcia w postaci powierzchni separującej ciecz i ciało stałe w przypadku trójwymiarowym lub krzywej w przypadku płaskim. Położenie oraz kształt interfejsu krzepnięcia zmieniają się w czasie a wartości prędkości lokalnych zależą od różnicy intensywności strumieni ciepła po stronie ciała stałego i cieczy. Krzepnięcie z ostrym frontem należy do grupy procesów z przemianami fazowymi, które warunkowane są zmianami temperatury, ciśnienia, itp. Przejście fazowe z jednego stanu w drugi ma z matematycznego punktu widzenia charakter nieciągły. Procesy tego typu można zidentyfikować podczas zamarzania wody, parowania, topnienia i krzepnięcia metali i stopów, itp. W pracy zbadano wpływ zjawiska konwekcji swobodnej na chwilowy rozkład temperatury oraz ruch granicy narastania fazy stałej podczas krzepnięcia czystej miedzi w obszarze płaskim. Model matematyczny sformułowano na bazie równań różniczkowych transportu ciepła z konwekcją, Naviera-Stokesa i ruchu frontu krzepnięcia. Układ równań uzupełniono odpowiednimi warunkami początkowymi i brzegowymi oraz warunkami ciągłości na froncie. Rozwiązanie obejmuje chwilowe rozkłady temperatury, prędkości oraz położenie granicy międzyfazowej. Sformułowanie matematyczne zagadnienia bazuje na modelu z ruchomymi granicami wewnętrznymi, czyli tzw. modelu Stefana. Równania zostały zdyskretyzowane przestrzennie z wykorzystaniem metody elementów skończonych. W modelu numerycznym wykorzystano siatkę niezmienną w czasie. Do propagacji frontu użyto metody poziomic. Do wyznaczenia prędkości w cieczy wykorzystano metodę rzutowania, która poprzez eliminację ciśnienia z równania pędu pozwala na rozprzężenie prędkości i ciśnień. Równania rozwiązano z wykorzystaniem sformułowania Petrova-Galerkina. Omówiono wyniki analizy numerycznej oraz porównano je z wynikami otrzymanymi z symulacji, w której pominięto ruch cieczy.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 2A; 835-841
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modal Analysis of Laminated “CAS” and “CUS” Box-Beams
Autorzy:
Gawryluk, J.
Bocheński, M.
Teter, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/140267.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
thin-walled structures
composite
finite element method
FEM
coupling
vibration
eigenvalue problem
experimental method
struktury cienkościenne
kompozyt
metoda elementów skończonych
MES
sprzężenie
wibracje
zagadnienie własne
metoda eksperymentalna
Opis:
In the paper, the authors discuss the numerical and experimental modal analysis of the cantilever thin-walled beams made of a carbon-epoxy laminate. Two types of beams were considered: circumferentially asymmetric stiffness (i.e., CAS) and circumferentially uniform stiffness (i.e., CUS) beams. The layer-up configurations of the laminate were chosen to get a vibration mode coupling effect in both analysed cases. The aim of the paper was to perform the numerical and experimental modal analysis of the composite structures, when a flapwise bending with torsion coupling effect or flapwise-chordwise bending coupling effect took place. Firstly, numerical studies by the finite element method was performed. The numerical simulations were carried out by the Lanczos method in the Abaqus software package. The natural frequencies and the corresponding free vibration modes were determined. Next, the experimental modal analyses of the CAS and CUS beams were performed. The test stand was consisted of a special grip, two beams with an adhered holder, the LMS Scadas III system with a modal hammer and an acceleration sensor. Finally, the results of both methods were compared.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2017, LXIV, 4; 441-454
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Comparative study of fault-tolerant performance of a segmented rotor SRM and a conventional SRM
Autorzy:
Sun, X.
Xue, Z.
Han, S.
Chen, L.
Xu, X.
Yang, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200893.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fault tolerance
segmented rotor SRM
phase failure
finite element method
dynamic performance
rotor segmentowy SRM
metoda elementów skończonych
wydajność dynamiczna
tolerancja błędu
awaria jednej fazy
Opis:
Due to the separation of magnetic field, electrical isolation and thermal isolation, motor drives possess a high fault-tolerance characteristic. In this paper, comparative study of mutual inductance between the proposed segmented rotor switched reluctance motor (SSRM) and the conventional switched reluctance motor (SRM) is carried out first, illustrating that the proposed SSRM has less mutual inductance between phases than the conventional SRM. In addition, if winding faults or power converter faults lead to phase failure, a comparative analysis on fault-tolerant performance under phase failure condition between the proposed SSRM and the conventional SRM is simulated in detail using the finite element method (FEM). Simulation results reveal that dynamic performance of the proposed SSRM, including output torque and phase current, is better than that of the conventional SRM. That is, the capacity of operating with the fault under phase failure condition in the proposed SSRM is superior to that in the conventional SRM.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2017, 65, 3; 375-381
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies