Informacja

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

Wyszukujesz frazę "solutions analytical" wg kryterium: Temat


Wyświetlanie 1-13 z 13
Tytuł:
The constituent equations of piezoelectric cantilevered three-layer actuators with various external loads and geometry
Autorzy:
Mieczkowski, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279842.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
piezoelectric bender
constitutive equations
deflection
analytical solutions
Opis:
This paper presents test results for deformation conditions of three-layer, piezoelectric cantilever converters subjected to various electrical and mechanical boundary conditions. A general solution has been developed based on implementation of piezoelectric triple segments (PTS) to the beam. A working mechanism and conditions for strain of the PTS segment have been determined. Basing on the general solution, for the cantilever actuator subjected to an external force (of single and dual PTS segments) and a uniform load (of single PTS segment), particular solutions have also been developed. Moreover, dimensionless frequencies of the oscillating motion for the analyzed converters have been determined. In the next step, the influence of such factors as length, quantity and position of PTS segments, their relative stiffness and unit weight on values of the obtained frequencies of vibration have been defined. The resulting analytical solutions have been compared with the developed FEM solution.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2017, 55, 1; 69-86
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of higher order Hamiltonian approach to nonlinear vibrating systems
Zastosowanie metody Hamiltona wyższego rzędu w zagadnieniu drgań układów nieliniowych
Autorzy:
Askari, H.
Nia, Z. S.
Yildirim, A.
Yazdi, M. K.
Khan, Y.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279297.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
higher order Hamiltonian approach
Duffing equation
analytical solutions
Opis:
The higher order Hamiltonian approach is utilized to elicit approximate solutions for two nonlinear oscillation systems. Frequency-amplitude relationships and the model of buc kling of a column and mass-spring system are scrutinized in this paper. First, second and third approximate solutions of examples are achieved, and the frequency responses of the systems are verified by exact numerical solutions. According to the numerical results, we can conclude that the Hamiltonian approach is an applicable method for solving the nonlinear equations, and the accuracy of this method in the second and third approximates is very high and reliable. The achieved results of this paper demonstrate that this method is powerful and uncomplicated for solving of sophisticated nonlinear problems.
W pracy przedstawiono zastosowanie metody Hamiltona wyższego rzędu do wyznaczania przybliżonych rozwiązań analitycznych dla dwóch nieliniowych układów drgających. Szczegółowej analizie poddano charakterystyki amplitudowo-częstościowe modelu ściskanej belki oraz dyskretnego układu sprężysto-inercyjnego. Otrzymano przybliżone rozwiązania pierwszego, drugiego i trzeciego rzędu, a odpowiedzi częstościowe układów porównano z dokładnymi rezultatami symulacji numerycznych. Na ich podstawie oceniono, że metoda Hamiltona jest stosowalna dla układów nieliniowych, a przybliżenia drugiego i trzeciego rzędu stanowią rozwiązania analityczne o wysokiej dokładności. Uzyskane w pracy wyniki przekonują, że zaproponowana metoda jest prostym i jednocześnie bardzo skutecznym narzędziem rozwiązywania nieliniowych problemów układów mechanicznych o dużym stopniu złożoności.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2013, 51, 2; 287-296
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Calculation of the heat power of a tube heat exchanger
Autorzy:
Rup, Kazimierz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2091366.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
heat power
tube-in-tube exchanger
analytical solutions
numerical calculations
Opis:
In this paper, the logarithmic mean temperature difference method is used to determine the heat power of a tube-in-tube exchanger. Analytical solutions of the heat balance equations for the exchanger are presented. The considerations are illustrated by an example solution of the problem. In particular, the heat power of the tube-in-tube heat exchanger is determined taking into account the variants of work in the co-current and counter-current mode. Apart from the analytical solutions, appropriate numerical calculations in Matlab environment have been carried out.
Źródło:
Archives of Thermodynamics; 2022, 43, 1; 127--140
1231-0956
2083-6023
Pojawia się w:
Archives of Thermodynamics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The application of cumulants to flow routing
Autorzy:
Romanowicz, Renata J.
Doroszkiewicz, Joanna
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/108562.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
open channel flow
linearized St. Venant equation
analytical solutions
moments
cumulants
Opis:
This paper aims to fill a gap between present and past research approaches to modelling flow in open channels. In particular, a history of the analytical solutions of a linearized St. Venant equation is presented. A solution of the linearized St. Venant equation, describing the response of a river channel to a single impulse forcing, the so called Instantaneous Unit Hydrograph (IUH), can be described using cumulants, defined as the moments of a logarithm of a variable. A comparison of analytical and numerical solutions of flood wave propagation under various flow conditions is given. The river reach of Biała Tarnowska is used as an illustration of both approaches. A practical application of simplified solutions to the emulator of a flood wave propagation is suggested showing a link between theory and practice.
Źródło:
Meteorology Hydrology and Water Management. Research and Operational Applications; 2019, 7, 1; 15-21
2299-3835
2353-5652
Pojawia się w:
Meteorology Hydrology and Water Management. Research and Operational Applications
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analytical and numerical analysis of injection pump (stepped) shaft vibrations using Timoshenko theory
Autorzy:
Noga, Stanisław
Rejman, Edward
Bałon, Paweł
Kiełbasa, Bartłomiej
Smusz, Robert
Szostak, Janusz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2105989.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
modal analysis
natural vibrations
analytical solutions
Timoshenko beam theory
shaft vibrations
Opis:
The free transverse vibrations of shafts with complex geometry are studied using analytical methods and numerical simulations. A methodology is proposed for evaluating the results of a natural transverse vibration analysis as generated by finite element (FE) models of a shaft with compound geometry. The effectiveness of the suggested approach is tested using an arbitrarily chosen model of the injection pump shaft. The required analytical models of the transverse vibrations of stepped shafts are derived based on the Timoshenko thick beam theory. The separation of variables method is used to find the needed solutions to the free vibrations. The eigenvalue problem is formulated and solved by using the FE representation for the shaft and for each shaft-simplified model. The results for these models are discussed and compared. Additionally, the usefulness of the Myklestad–Prohl (MP) method in the field of preliminary analysis of transverse vibration of complex shaft systems is indicated. It is important to note that the solutions proposed in this paper could be useful for engineers dealing with the dynamics of various types of machine shafts with low values of operating speeds.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2022, 16, 3; 215--224
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Coupled lateral-torsional vibrations of a symmetric rotor
Autorzy:
Chiliński, B.
Pakowski, R.
Stanik, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/245654.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
rotational system
nonlinear differential system of equation
perturbation method
critical states
analytical solutions
Opis:
The paper presents a cross-sectional analysis of dynamics of rotating systems with different characteristics, starting from the search for solutions in an analytical way, and ending with the numerical attempt to verify the results. There is presented a problem of bending and torsional vibrations in rotational systems, using possibly the simplest model of the phenomenon. It is a heavy disk embedded on the deformable massless shaft. The rotor is symmetric and it is assumed that stiffness can be nonlinear. The analysis of vibrations occurring in rotors is made with the use of this model. This is followed by a preliminary discussion on the problem and the conclusions of the pilot studies. There are presented basic problems related to the phenomenon of lateral-torsional coupling in rotational systems with an emphasis on critical states. Formulation of the problem is the conclusion of preliminary part of the paper. Next, there are discussed the selected methods currently used to solve such problems, together with a discussion of their application in this case. In addition, there is discussed a problem of numerical or analytical character of obtained results and the range of using methods in modelling, designing and experimental studies. The next part of the paper focuses on the solution of the model presented in the introduction, using the following analytical or numerical methods: Krylov-Bogolubov, Adams and Runge-Kutta methods. There are presented assumptions, simplifications of the model, technical details of searching for solutions and the results together with a discussion of their correctness. The results, which were obtained from analysis, are polyharmonic. Due to this fact, the spectra of each solution were presented. These aspects are discussed in the context of the solving methods and motion analysis for rotor systems. The whole paper is summarized with a discussion of the results and their confrontation with reality.
Źródło:
Journal of KONES; 2016, 23, 4; 41-47
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analytical determination of the order of stress field singularity in some configurations of multiwedge systems for the case of antiplane deformation
Autorzy:
Makhorkin, M.
Makhorkina, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/411440.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Oddział w Lublinie PAN
Tematy:
multi-wedge system
antiplane deformation
order of the stress singularities
analytical solutions
composite wedge
Opis:
In this paper, the possibility of constructing the analytical expressions to determine the order of the stress singularities in multi-wedge composites of the most prevalent geometric configurations for the case of antiplane deformation is considered. Particularly, the analytical solutions of the corresponding characteristic equations are constructed for three-wedge systems whose components have such geometric characteristics [wzór] is а half-plane and attached to it wedges with the such apical angles: (in the presence and absence of a slit) [wzór] is а half-plane and attached to it wedges with such apical angles [wzór] (in the presence and absence of the slit with outlet angle to the linear materials interface) [wzór] is а half-plane and attached to it wedges with such apical angles [wzór]. The analytical solutions of characteristic equations for composite wedges composed of [wzór] elements with identical apical angles are constructed as well. Additional studies, the results of which have not been included in the materials of the article due to their inconvenience, indicate to that there are analytical solutions of the characteristic equation for a composite of this type with more elements. The obtained results make it possible to study the stress-strain state in multi-wedge systems of the considered configurations not restricting ourselves only to the vicinity of the wedges convergence point. In addition, the use of analytical solutions of characteristic equations in systems with a large number of wedges having the same apical angles gives the additional possibilities for analysis the angularly functionally graded materials.
Źródło:
ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes; 2017, 6, 3; 45-51
2084-5715
Pojawia się w:
ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analytical solutions for a general mixed boundary value problem associated with motions of fluids with linear dependence of viscosity on the pressure
Autorzy:
Vieru, D.
Fetecau, C.
Bridges, C.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1839812.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
lepkość
płyn newtonowski
przepływ płynu lepkiego
analytical solutions
mixed boundary value problem
pressure dependent viscosity
Opis:
An unsteady flow of incompressible Newtonian fluids with linear dependence of viscosity on the pressure between two infinite horizontal parallel plates is analytically studied. The fluid motion is induced by the upper plate that applies an arbitrary time-dependent shear stress to the fluid. General expressions for the dimensionless velocity and shear stress fields are established using a suitable change of independent variable and the finie Hankel transform. These expressions, that satisfy all imposed initial and boundary conditions, can generate exact solutions for any motion of this type of the respective fluids. For illustration, three special cases with technical relevance are considered and some important observations and graphical representations are provided. An interesting relationship is found between the solutions corresponding to motions induced by constant or ramptype shear stresses on the boundary. Furthermore, for validation of the results, the steady-state solutions corresponding to oscillatory motions are presented in different forms whose equivalence is graphically proved.
Źródło:
International Journal of Applied Mechanics and Engineering; 2020, 25, 3; 181-197
1734-4492
2353-9003
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mechanics and Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Estimation of random friction forces on the microbearing cooperating surfaces
Autorzy:
Wierzcholski, Krzysztof
Miszczak, Andrzej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/244986.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
microbearings
computer fan
hard disc driver bearings
hydrodynamic lubrication
analytical stochastic principles
analytical solutions
apparent viscosity depended on the gap height variations
Opis:
Presented paper concerns a new mathematical form of stochastic theory of hydrodynamic friction forces occurring on the real cooperating surfaces in computer micro bearing fan and computer microbearing in hard disc driver HDD. This paper presents particularly a new-review of stochastic analytical considerations realized by the authors for friction forces estimation during hydrodynamic lubrication performed on the ground of the measurements of the gap height between two roughness surfaces. After numerous experimental measurements directly follows that the random unsymmetrical increments and decrements of the gap height of computer microbearings have important influence on the load carrying capacities and finally on the friction forces and wear of cooperating surfaces. The main topic demonstrates the influence of the variations of expectancy values and standard deviation of the computer microbearing gap height on the friction forces occurring in the HDD and microbearing fan. Moreover, it is observed the evident connection between the apparent dynamic viscosity and the features of the microbearing superficial surface. Hence after abovementioned remarks follows the corollary that the influence of the microbearing gap height stochastic variations connected with the surface roughness tend moreover indirect from the apparent viscosity into the friction forces variations. The synthetic, complex elaboration of obtained results indicates finally the influence of the random roughness in micro and nano level of microbearing surfaces on the friction forces distribution. A new results contained in this paper are obtained taking into account 3D variations of dynamic viscosity of the non-Newtonian lubricant, particularly variations crosswise the film thickness and influences of surface superficial layer features on the lubricant apparent viscosity.
Źródło:
Journal of KONES; 2019, 26, 2; 167-174
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of disturbance torque influence on critical state in rotational systems
Analiza wpływu zaburzenia momentu skręcającego na stany krytyczne układów wirujących
Autorzy:
Chiliński, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/375562.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Śląska. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
Tematy:
rotational system
nonlinear differential system of equation
analytical solutions
Galerkin method
system rotacyjny
nieliniowe równania układu różnicowego
metoda Galerkina
stany krytyczne
rozwiązania analityczne
Opis:
Currently most of existing means of transport contains different types of rotational systems. In many cases the dynamics of such rotors substantially can influence exploitation of the whole vehicle. Moreover, in order to minimize mass of the whole object modern construction materials are applied. This causes that the dynamic phenomena may be fundamental of exploitation. The paper presents preliminary analysis of disturbance torque influence on critical state in rotational system. The consideration assumed simple physical object in the form of heavy disk embedded on weightless, elastic shaft. The shaft was supported on two bearings. In particular chapters of paper, path leading from proposition of physical model, by solution of it, to qualitative conclusions about considered object and torque disturbances influence of motion of this system, was presented. In introduction, outline of considered problem and potential opportunities of it, were demonstrated. In the next chapter, physical and mathematical model of the analysed object, was described. Next and also the last but one chapter gives a detailed discussion of mathematical model in the form of nonlinear ordinary differential equations proposed earlier. The first part of the chapter presents the possibility to solve such a problem, then it shows the simplifications which are used. Furthermore, the influence of used simplifications on the shape of analysed problem was demonstrated. Additionally, the possibility of equations solution presented in the paper was discussed. Moreover, the series of interesting properties of analysed system of equations has been shown based on founded approximate solutions. The whole paper was summarized with plans for future work and synthetic conclusions concerning the innovative control method of critical states.
Aktualnie większość istniejących środków transportu zawiera różnego typu układy wirujące. W wielu przypadkach dynamika takich wirników w istotny sposób wpływa na eksploatacje całego pojazdu. Ponadto w celu zminimalizowania masy całego obiektu stosuje się nowoczesne materiały konstrukcyjne. To powoduje, że zjawiska dynamiczne, mogą mieć podstawowe znaczenie eksploatacyjne. Artykuł przedstawia wstępną analizę wpływu zaburzenia momentu skręcającego na stany krytyczne układu wirującego. Do rozważań przyjęto prosty obiekt fizyczny w postaci ciężkiego krążka osadzonego na nieważkim podatnym wale podpartym w dwóch łożyskach. W poszczególnych rozdziałach artykułu przedstawiono drogę prowadzącą od zaproponowania modelu fizycznego, przez jego rozwiązanie do jakościowych wniosków o rozpatrywanym obiekcie i wpływie zaburzenia momentu skręcającego na jego ruch. We wstępie przedstawiono zarys rozpatrywanego problemu oraz potencjalne możliwości wykorzystania opracowanego zagadnienia. W kolejnym rozdziale zaprezentowano model fizyczny oraz matematyczny dla obiektu będącego podstawą niniejszego artykułu. Następny i zarazem przedostatni rozdział w sposób szczegółowy przedstawia dyskusję zaproponowanego wcześniej modelu matematycznego w postaci układu nieliniowych równań różniczkowych zwyczajnych. Na początku rozdziału przedstawiono rozwiązywalność takiego zagadnienia, następnie opisano zastosowane uproszczenia. W dalszym ciągu zademonstrowano wpływ zastosowanych uproszczeń na kształt analizowanych równań. Dodatkowo podjęto dyskusję o możliwości rozwiązania równań przedstawionych w pracy. Ponadto na podstawie znalezionych przybliżonych rozwiązań wykazano szereg ciekawych własności analizowanego układu równań. Całość została podsumowana celami dalszej pracy oraz syntetycznymi wnioskami, dotyczącymi propozycji innowacyjnej metody sterowania stanami krytycznymi.
Źródło:
Transport Problems; 2013, 8, 4; 137-146
1896-0596
2300-861X
Pojawia się w:
Transport Problems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Influence of torsional-bending coupling on transverse vibration of piston engine
Autorzy:
Dąbrowski, Z.
Chiliński, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/128026.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Politechnika Poznańska. Instytut Mechaniki Stosowanej
Tematy:
bending-torsional vibrations
crankshaft
modeling of crank system
analytical solutions
numerical simulations
drgania giętno-skrętne
wał korbowy
modelowanie układów korbowych
rozwiązania analityczne
symulacje numeryczne
Opis:
The article presents the analysis of the influence of bending-torsional coupling of vibrations in the crankshaft on transverse vibrations of the engine body. In practice, there is used a simplified model, wherein transverse and torsional oscillations are analyzed independently. With the use of the model of deformable crankshaft, the authors show the influence of bending-torsional coupling on the frequency structure of transverse vibrations. The Introduction presents the problem of vibrations in combustion engines and their modelling. Further, there is presented the elastic model of the crankshaft, together with the applied assumptions and equations of motion describing vibrations in one cylinder combustion engine . Next chapter shows numerical simulation results with their initial analysis. The whole paper is summarized with conclusions about calculations and the possibility to use the results in practice.
Źródło:
Vibrations in Physical Systems; 2016, 27; 76-82
0860-6897
Pojawia się w:
Vibrations in Physical Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Edinyj podhod k rešeniû zadač teplogazoobmena pri požarah na različnyh obʺektah
Combined Approach to Solving Issues of Heat and Gas Exchange Caused by Fires in Different Locations
Wspólne podejście do rozwiązywania zagadnień wymiany masy i gazów zachodzącej podczas pożarów w różnych obiektach
Autorzy:
Pashkovskiy, P. S.
Grekov, S. P.
Zinchenko, I. N.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/373195.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego
Tematy:
fires
heat and gas exchange
transfer equations
numerical procedure
analytical solutions
convergence
thermal expansion
combined approach
pożary
wymiana masy i ciepła
równania transferu
metoda liczbowa
rozwiązania analityczne
podobieństwo
rozszerzenie cieplne
wspólne podejście
Opis:
Aim: The purpose of this study is to expose existing mathematical models dealing with heat and gas exchange, and reduce them to a single transfer equation, for any substance, during fire incidents inmines and other locations, by taking account of heated gas thermal expansion. Introduction: In order to perform an assessment of a fire hazard it is necessary to know the duration of a fire and period in which the fire will reach dangerous levels such as: concentration of toxic gases and saturation by smoke. A fire, manifested by an uncontrolled burning activity is a diffucult, unstable and ultimately not fully understood process, which occurs within a three dimensional expanse. This process is described, in the main, by mathematical equations dealing with behaviour principles involving conservation and conversion of energy, convection and diffused transfer of various gas components as well as smoke. Methods: In order to obtain anequation describing the transfer process for any substance, use is made of the central (finite) differences numerical method, for explicit and implicit conditions, using specific weighting appropriate to each. Results: The study examined the flow of air at velocities below the speed of sound – at less than 10m/s. According to the Bernoulli equation pressure changes insignificantly in relation to atmospheric pressure at such speed. Therefore, an equation describing this condition can be satisfactorily interchanged with an equation for normal conditions. This made it possible to depict a system of equations, in a dimensionless form, to address the behaviour and transformation of energy as well as convective and diffused transfer of components for different gasses and smoke using one universal equation. A numeric approach was developed to address issues. The designed calctulation diagram, incorporating explicit and implicit conditions is realised with the use of a “Miedwiedzcia” template. Specific examples illustrate comparisons between proposed calculations and graph analysis of variations in time and range of heat, and gas release in a ventilated channel. Conclusions: The article advocates a universal solution in a dimensionless form, which with the use of one equation describes a system of equations for conserving and transformation of energy, and transfer of different gas and smoke components by convective and diffused methods. The “Miedwiedzcia” template facilitates the capture of data dealing with the dynamics of heat and gas transfer processes in channels, corridors and mines.
Cel: Celem badań jest generalizacja istniejących modeli matematycznych wymiany masy i gazów oraz stworzenie na ich podstawie jednego równania transferu dowolnej substancji podczas pożarów w kopalniach i w innych obiektach z uwzględnieniem rozszerzenia cieplnego gazów. Wprowadzenie: Aby przeprowadzić ocenę zagrożenia pożarowego, należy znać czas trwania pożaru oraz czas, w jakim osiągnie on niebezpieczne wartości np. stężenia toksycznego gazu i zadymienia. Prawdziwy pożar, będący niekontrolowanym procesem spalania, jest złożonym i nie do końca poznanym procesem niestacjonarnym, który odbywa się w przestrzeni trójwymiarowej. W celu opisania tego procesu wykorzystywane są głównie: równania zasady zachowania i przemiany energii, równanie konwekcyjno-dyfuzyjnego transferu składników różnych gazów i równanie konwekcyjno-dyfuzyjnego transferu dymu. Metody: W celu otrzymania rozwiązania równania transportu dowolnej substancji wykorzystano metodę liczbową różnic skończonych schematów jawnych i niejawnych z określonym ciężarem właściwym jednej z nich. Wyniki: Rozpatrywano przepływ powietrza z prędkością mniejszą niż prędkość dźwięku, poniżej 10 m/s. Przy takich prędkościach, zgodnie z równaniem Bernoulliego, ciśnienie zmienia się nieznacznie w stosunku do ciśnienia atmosferycznego. Dlatego też równanie stanu z dostatecznym stopniem dokładności można zamienić na równanie dla normalnych warunków. Pozwoliło to przedstawić w postaci bezwymiarowej system równań zachowania i przemiany energii oraz konwekcyjno-dyfuzyjnego transferu składników różnych gazów i dymu w jednym uniwersalnym równaniu. Opracowano metodę liczbową rozwiązywania zagadnienia. Przedstawiony łączony schemat obliczeniowy – jawny i niejawny jest realizowany na sześciopunktowym szablonie „Miedwiedzica”. Na konkretnych przykładach przedstawiono porównanie zaproponowanej metody liczbowej z analitycznymi krzywymi zmiany w czasie i w różnych odległościach funkcji wydzielenia ciepła i gazu w wentylowanym kanale. Wnioski: Zaproponowano uniwersalne rozwiązanie w formie bezwymiarowej, które opisuje jednym równaniem system równań zachowania i przemiany energii, konwekcyjno-dyfuzyjny transfer składników różnych gazów i dymu. Przedstawiono schemat obliczeniowy „Miedwiedzica”, który dzięki zastosowaniu metody liczbowej pozwala otrzymać wiarygodne dane o dynamice procesów wymiany masy i gazów w kanałach, korytarzach i kopalniach.
Źródło:
Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza; 2016, 44, 4; 83-88
1895-8443
Pojawia się w:
Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Refined energy method for the elastic flexural-torsional buckling of steel H-section beam-columns. Part II: Comparison and verification for elements LTU and LTR
Udoskonalona metoda energetyczna sprężystego wyboczenia giętno-skrętnego stalowych elementów ściskanych i zginanych o przekroju dwuteowym. Część II: Porównanie i weryfikacja dla elementów LTU i LTR
Autorzy:
Giżejowski, Marian
Barszcz, Anna
Wiedro, Paweł
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/27312074.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Tematy:
element stalowy
ściskanie ze zginaniem
dwuteownik bisymetryczny
zachowanie sprężyste
wyboczenie giętno-skrętne
symulacja numeryczna
weryfikacja
rozwiązanie analityczne
steel beam-column
bisymmetric cross-section
double T section
elastic behaviour
flexural-torsional buckling
numerical simulation
verification
analytical solutions
Opis:
In investigations constituting Part I of this paper, the effect of approximations in the flexural-torsional buckling analysis of beam-columns was studied. The starting point was the formulation of displacement field relationships built straightforward in the deflected configuration. It was shown that the second-order rotation matrix obtained with keeping the trigonometric functions of the mean twist rotation was sufficiently accurate for the flexural-torsional stability analysis. Furthermore, Part I was devoted to the formulation of a general energy equation for FTB being expressed in terms of prebuckling stress resultants and in-plane deflections through the factor k1. The energy equation developed there was presented in several variants dependent upon simplified assumptions one may adopt for the buckling analysis, i.e. the classical form of linear eigenproblem analysis (LEA), the form of quadratic eigenproblem analysis (QEA) and refined (non-classical) forms of nonlinear eigenproblem analysis (NEA), all of them used for solving the flexural-torsional buckling problems of elastic beam-columns. The accuracy of obtained analytical solutions based on different approximations in the elastic flexural-torsional stability analysis of thin-walled beam-columns is examined and discussed in reference to those of earlier studies. The comparison is made for closed form solutions obtained in a companion paper, with a scatter of results evaluated for k1 = 1 in the solutions of LEA and QEA, as well as for all the options corresponding to NEA. The most reliable analytical solution is recommended for further investigations. The solutions for selected asymmetric loading cases of the left support moment and the half-length uniformly distributed span load of a slender unrestrained beam-column are discussed in detail in Part II. Moreover, the paper constituting Part II investigates how the buckling criterion obtained for the beam-column laterally and torsionally unrestrained between the end sections might be applied for the member with discrete restraints. The recommended analytical solutions are verified with use of numerical finite element method results, considering beam-columns with a mid-section restraint. A variant of the analytical form of solutions recommended in these investigations may be used in practical application in the Eurocode’s General Method of modern design procedures for steelwork.
W I części niniejszej pracy zastosowano różne rodzaje aproksymacji w analizie wyboczenia giętno-skrętnego elementów ściskanych i zginanych w płaszczyźnie większej bezwładności przekroju. Punktem wyjścia było sformułowanie zależności na pole przemieszczeń w konfiguracji odkształconej. Pokazano, że macierz rotacji, otrzymana przy zachowaniu funkcji trygonometrycznych średniego kąta skręcenia, jest wystarczająco dokładna do analizy stateczności giętno-skrętnej. Szczególną uwagę zwrócono w Części I na sformułowanie ogólnego równania energetycznego dla FTB, wyrażonego w funkcji sił przekrojowych na podstawowej ścieżce równowagi, przed utratą płaskiej postaci zginania II rzędu, a także wpływu efektu ugięć w płaszczyźnie większej bezwładności przekroju, wyrażonego za pomocą współczynnika k1. Otrzymane równanie energetyczne zostało przedstawione w kilku wariantach zależnych od założeń upraszczających, jakie można przyjąć do rozwiązywania problemów wyboczenia giętno-skrętnego, tj. w postaci klasycznej analizy liniowego problemu własnego (LEA), w postaci kwadratowego problemu własnego (QEA) oraz w postaci udoskonalonej (nieklasycznej) analizy nieliniowego problemu własnego (NEA). W części II, w pierwszej kolejności, została zbadana i dyskutowana dokładność otrzymanych rozwiązań analitycznych w odniesieniu do propozycji przedstawionych we wcześniejszych opracowaniach. Przeprowadzone są też porównania dla rozwiązań w postaci zamkniętej uzyskanych w Części I, z oceną rozrzutu wyników, po przyjęciu k1 = 1 w rozwiązaniach odpowiadających LEA i QEA, a także wszystkich opcji w rozwiązaniach odpowiadających NEA. Do dalszych badań rekomendowano najbardziej wiarygodne rozwiązanie analityczne. Szczegółowej weryfikacji poddano rozwiązania uzyskane dla wybranych asymetrycznych przypadków obciążenia: momentem na lewej podporze i równomiernie rozłożonym obciążeniem w połowie długości nieusztywnionego, smukłego elementu ściskanego i zginanego. Ponadto w Części II zbadano, w jaki sposób kryterium wyboczeniowe, uzyskane dla elementu ściskanego i zginanego bez usztywnień poprzecznych i przeciwskrętnych między przekrojami końcowymi, może być zastosowane dla elementu z dyskretnymi stężeniami poprzecznymi. Zalecane rozwiązania analityczne zweryfikowano z wykorzystaniem wyników numerycznych metody elementów skończonych dla elementów stężonych w przekroju środkowym. Wariant analitycznej postaci rozwiązania zalecanego w zaprezentowanych badaniach może być wykorzystany w praktyce w eurokodowej Metodzie Ogólnej (GM).
Źródło:
Archives of Civil Engineering; 2023, 69, 2; 265--289
1230-2945
Pojawia się w:
Archives of Civil Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
    Wyświetlanie 1-13 z 13

    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