Informacja

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

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "solutions analytical" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
    Wyświetlanie 1-24 z 24
    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:
    Modeling the Diffusion of Dichlorvos through Human Stomach Lining
    Autorzy:
    Bello, O. D.
    Oluwatusin, O. O.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/1193343.pdf
    Data publikacji:
    2021
    Wydawca:
    Przedsiębiorstwo Wydawnictw Naukowych Darwin / Scientific Publishing House DARWIN
    Tematy:
    Analytical solutions
    Concentration
    Dichlorvos
    Diffusion
    Mathematical modeling
    Opis:
    Dichlorvos is the main poison in sniper pesticide which has produced negative effects especially among youths in recent times. The poisonous effects of dichlorvos on humans require urgent studies to combat the damaging impacts among humans. However, the limitations of carrying out experiments on human test subjects request the quest for alternative approach. Such approach can be made through modeling the transport of dichlorvos in the human body and the resulting negative effect. Therefore, this work presents mathematical modeling for the diffusion of dichlorvos through the human stomach lining. The model is set up to determine the amount of dichlorvos that leaves the stomach through diffusion alone and the health effects various concentration of the poison has on humans. Two cases are studied in order to captivate the effects of dichlorvos poisoning for two different scenarios. The initial condition is set to 0.05L and different driving forces is used to model the scenarios in spherical coordinates. The governing equation is derived from Fick’s first law and is solved analytically, a numerical solution is obtained using MATLAB’s pdepe solver and graphs are plotted for the two cases. From the results it is observed that about 14.4% of dichlorvos is diffused through the stomach lining in about 60hours for the first case while for the second case, the periodic intake of water along with dichlorvos gradually reduces the dichlorvos concentration in the stomach. These results show consistency with some experimental results from literature. Therefore, the model can be used in addition to the modes of treatment obtained from literature to predict the concentration of dichlorvos in a person and also proffer a life-saving treatment.
    Źródło:
    World Scientific News; 2021, 154; 34-47
    2392-2192
    Pojawia się w:
    World Scientific News
    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:
    Analytical and numerical solving of linear non-homogeneous differential equations of the second-order with constant coefficients by using constant variation method and application of Mathematica program
    Rozwiązywanie analityczno-numeryczne liniowych niejednorodnych równań różniczkowych drugiego rzędu o stałych współczynnikach przy użyciu metody wariacji stałej i zastosowaniem programu Mathematica
    Autorzy:
    Czajkowski, A. A.
    Skorny, G. P.
    Udała, R.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/135888.pdf
    Data publikacji:
    2017
    Wydawca:
    Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Szczecinie
    Tematy:
    ordinary differential equations
    linear non-homogeneous equations of the second order
    constant coefficients
    variation constant method
    solutions analytical
    solutions numerical
    Mathematica
    równania różniczkowe zwyczajne
    równania różniczkowe liniowe niejednorodne drugiego rzędu
    stałe współczynniki
    metoda wariacji stałej
    rozwiązania analityczne
    rozwiązania numeryczne
    Opis:
    Introduction and aim: The paper presents the analytical and numerical algorithm of solving linear nonhomogeneous equations of the second order with constant coefficients. The aim of the work is to show the algorithms for solving equations both analytically and numerically. The additional aim is to show numerical algorithms and graphical interpretation of solutions. Material and methods: For selected equations, from the subject literature, constant variation method has been presented. Results: The paper presents the selected linear non-homogeneous equations of the second order with constant coefficients containing exponential, polynomial and trigonometric functions. Conclusion: Taking into account the constant variation method it is possible to solve the second order linear non-homogeneous differential equations. However, using the Mathematica program for numerical solution, you can quickly get a solution and create a graphical interpretation of solutions.
    Wstęp i cel: W pracy pokazano algorytmy analityczny i numeryczny rozwiązywania równań różniczkowych liniowych niejednorodnych drugiego rzędu o stałych współczynnikach. Celem pracy jest pokazanie algorytmu rozwiązywania równań zarówno sposobem analitycznym jak i numerycznych. Ponadto również dodatkowym celem jest pokazanie algorytmów numerycznych oraz interpretacji graficznej rozwiązań. Materiał i metody: Dla wybranych równań, z literatury przedmiotu, zastosowano metodę wariacji stałej. Wyniki: W pracy opracowano wybrane równania różniczkowe liniowe niejednorodne drugiego rzędu o stałych współczynnikach zawierających funkcje wykładnicze, wielomianowe i trygonometryczne. Wniosek: Stosując metodę uzmienniania stałej jest możliwe rozwiązywanie równań różniczkowych liniowych niejednorodnych drugiego rzędu o stałych współczynnikach. Natomiast wykorzystując do numerycznego rozwiązywania program Mathematica można szybko uzyskać rozwiązanie oraz sporządzić interpretację graficzną rozwiązań.
    Źródło:
    Problemy Nauk Stosowanych; 2017, 7; 19-30
    2300-6110
    Pojawia się w:
    Problemy Nauk Stosowanych
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Analytical and numerical solving of linear non-homogeneous differential Equations of the first-order with constant coefficients by using constant variation method and application of Mathematica program
    Rozwiązywanie analityczno-numeryczne liniowych niejednorodnych równań różniczkowych pierwszego rzędu o stałych współczynnikach przy użyciu metody wariacji stałej i zastosowaniem programu Mathematica
    Autorzy:
    Czajkowski, A. A.
    Oleszak, W. K.
    Dyrdał, J.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/135890.pdf
    Data publikacji:
    2017
    Wydawca:
    Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Szczecinie
    Tematy:
    ordinary differential equations
    linear non-homogeneous equations of the first order
    constant coefficients
    variation constant method
    solutions analytical
    solutions numerical
    Mathematica
    równania różniczkowe zwyczajne
    równania różniczkowe liniowe niejednorodne pierwszego rzędu
    stałe współczynniki
    metoda wariacji stałej
    rozwiązania analityczne
    rozwiązania numeryczne
    Opis:
    Introduction and aim: The paper presents the analytical and numerical algorithm of solving linear nonhomogeneous equations of the first order with constant coefficients. The aim of the work is to show the algorithms for solving equations both analytically and numerically. The additional aim is to show numerical algorithms and graphical interpretation of solutions. Material and methods: For selected equations, from the subject literature, constant variation method has been presented. Results: The paper presents the selected linear non-homogeneous equations of the first order with constant coefficients containing exponential, polynomial and trigonometric functions. Conclusion: Taking into account the constant variation method it is possible to solve the first order linear non-homogeneous differential equations. However, using the Mathematica program for numerical solution, you can quickly get a solution and create a graphical interpretation of solutions.
    Wstęp i cel: W pracy pokazano algorytmy analityczny i numeryczny rozwiązywania równań różniczkowych liniowych niejednorodnych pierwszego rzędu o stałych współczynnikach. Celem pracy jest pokazanie algorytmu rozwiązywania równań zarówno sposobem analitycznym jak i numerycznych. Ponadto również dodatkowym celem jest pokazanie algorytmów numerycznych oraz interpretacji graficznej rozwiązań. Materiał i metody: Dla wybranych równań, z literatury przedmiotu, zastosowano metodę wariacji stałej. Wyniki: W pracy opracowano wybrane równania różniczkowe liniowe niejednorodne pierwszego rzędu o stałych współczynnikach zawierających funkcje wykładnicze, wielomianowe i trygonometryczne. Wniosek: Stosując metodę uzmienniania stałej jest możliwe rozwiązywanie równań różniczkowych liniowych niejednorodnych pierwszego rzędu o stałych współczynnikach. Natomiast wykorzystując do numerycznego rozwiązywania program Mathematica można szybko uzyskać rozwiązanie oraz sporządzić interpretację graficzną rozwiązań.
    Źródło:
    Problemy Nauk Stosowanych; 2017, 7; 5-18
    2300-6110
    Pojawia się w:
    Problemy Nauk Stosowanych
    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:
    Practical aspects of heat conduction simulation in household heating optimization tasks
    Autorzy:
    Duda, Jan Tadeusz
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/93188.pdf
    Data publikacji:
    2019
    Wydawca:
    Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Tarnowie
    Tematy:
    thermal diffusivity
    heat convection
    analytical solutions of diffusion process
    household heating
    dyfuzyjność cieplna
    konwekcja ciepła
    analityczne rozwiązania procesu dyfuzji
    ogrzewanie domowe
    Opis:
    Mathematical model selection for simulation heat conduction processes in household heating optimization task is considered. The essence of the matter is that the heat transfer dynamics properties are very diversified, so simulation procedure formulae and parameters should be properly selected to avoid excessive modeling errors with reasonable calculation time being held. The typical state-space model and analytical formulae for step response of the heat conduction across a homogeneous wall are presented and compared in terms of modeling errors. Formal and numerical problems of heat losses simulation are discussed. Semi-analytical step-response formulae for multilayer walls are derived and their accuracy is compared with effects of simulation based on the state-space model. Some recommendations for time and space discetization parameters are given.
    Źródło:
    Science, Technology and Innovation; 2019, 5, 2; 9-22
    2544-9125
    Pojawia się w:
    Science, Technology and Innovation
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    A new problem of hydrodynamic lubrication with temperature and viscosity variations in gap height direction
    Autorzy:
    Wierzcholski, K.
    Miszczak, A.
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/245652.pdf
    Data publikacji:
    2016
    Wydawca:
    Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
    Tematy:
    liquid viscosity changes in thin gap height direction
    temperature
    adhesion or capillary forces variations in thin gap height direction new analytical solutions
    Opis:
    Numerous Authors of scientific papers occurring in hydrodynamic theory of slide bearing lubrication, up to now almost always had neglected the oil dynamic viscosity variations caused by temperature, adhesion forces, capillary forces, or hydrogen ion concentration across the film thickness by virtue of the statement of the constant temperature as well constant adhesion as capillary forces in the thin bearing gap height direction. In addition, simultaneously by virtue of boundary layer simplifications for energy equation and by virtue of new measurements performed in micro and nano- level follows that oil temperature gradients and its values differences and adhesion or capillary gradients of forces in bearing gap height directions are not negligible small. The contemporary hydrodynamic theory of lubrication for non-isothermal lubricant flow is unfortunately based on the assumption of constant viscosity values across the film thickness, despite abovementioned self-evident contradiction between the fact of constant viscosity and simultaneously temperature variations in gap height direction. Such problem was up to now not sufficient critical examined and explained in practical and theoretical sense. After Authors, knowledge by virtue of above problem the most scientific papers in the domain of non-isothermal and lamellar hydrodynamic slide bearing or biobearing lubrication were up to now not sufficient correctly solved. It denotes that the main hydrodynamic lubrication solutions presenting for example hydrodynamic pressure by the modified Reynolds equation and temperature by the energy conservation equation are not sufficiently correctly obtained and next not correctly solved. Therefore are assumed simultaneously the temperature T and oil dynamic viscosity variations in length, width and bearing gap- height directions. From this assumption follows, that the energy equation must be solved simultaneously with the equations of motion i.e. consequently with pressure equation where viscosity depends on temperature and temperature depends on the coordinate in gap height direction.
    Źródło:
    Journal of KONES; 2016, 23, 2; 423-430
    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:
    Estimation of random bio-hydrodynamic lubrication parameters for joints with phospholipid bilayers
    Autorzy:
    Wierzcholski, Krzysztof
    Miszczak, Andrzej
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/2173539.pdf
    Data publikacji:
    2021
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    human joint
    estimation of lubrication parameters
    phospholipids bilayer
    analytical stochastic principles
    analytical stochastic solutions
    apparent viscosity depended on the gap height variations
    staw ludzki
    oszacowanie parametrów smarowania
    dwuwarstwa fosfolipidowa
    analiza stochastyczna zasad
    analiza stochastyczna problemów
    lepkość pozorna
    Opis:
    This paper presents a new form of a mathematical estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters for real human joint surfaces with phospholipid bilayers. In this work, the authors present the analytical and stochastic considerations, which are based on the measurements of human joint surfaces. The gap is restricted between two cooperating biological surfaces. After numerous experimental measurements, it directly follows that the random symmetrical as well as unsymmetrical increments and decrements of the gap height in human joints influence the hydrodynamic pressure, load-carrying capacity, friction forces, and wear of the cooperating cartilage surfaces in human joints. The main focus of the paper was to demonstrate the influence of variations in the expected values and standard deviation of human joint gap height on the hydrodynamic lubrication parameters occurring in the human joint. It is very important to notice that the new form of apparent dynamic viscosity of synovial fluid formulated by the authors depends on ultra-thin gap height variations. Moreover, evident connection was observed between the apparent dynamic viscosity and the properties of cartilage surface coated by phospholipid cells. The above observations indicate an indirect impact of stochastic changes in the height of the gap and the indirect impact of random changes in the properties of the joint surface coated with the phospholipid layers, on the value of hydrodynamic pressure, load carrying capacity and friction forces. In this paper the authors present a synthetic, comprehensive estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters for the cooperating, rotational cartilage bio-surfaces with phospholipid bilayers occurring in human joints. The new results presented in this paper were obtained taking into account 3D variations in the dynamic viscosity of synovial fluid, particularly random variations crosswise the film thickness for non-Newtonian synovial fluid properties. According to the authors’ knowledge, the obtained results are widely applicable in spatiotemporal models in biology and health science.
    Źródło:
    Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2021, 69, 1; art. no. e135834
    0239-7528
    Pojawia się w:
    Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Estimation of random bio-hydrodynamic lubrication parameters for joints with phospholipid bilayers
    Autorzy:
    Wierzcholski, Krzysztof
    Miszczak, Andrzej
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/2090697.pdf
    Data publikacji:
    2021
    Wydawca:
    Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
    Tematy:
    human joint
    estimation of lubrication parameters
    phospholipids bilayer
    analytical stochastic principles
    analytical stochastic solutions
    apparent viscosity depended on the gap height variations
    staw ludzki
    oszacowanie parametrów smarowania
    dwuwarstwa fosfolipidowa
    analiza stochastyczna zasad
    analiza stochastyczna problemów
    lepkość pozorna
    Opis:
    This paper presents a new form of a mathematical estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters for real human joint surfaces with phospholipid bilayers. In this work, the authors present the analytical and stochastic considerations, which are based on the measurements of human joint surfaces. The gap is restricted between two cooperating biological surfaces. After numerous experimental measurements, it directly follows that the random symmetrical as well as unsymmetrical increments and decrements of the gap height in human joints influence the hydrodynamic pressure, load-carrying capacity, friction forces, and wear of the cooperating cartilage surfaces in human joints. The main focus of the paper was to demonstrate the influence of variations in the expected values and standard deviation of human joint gap height on the hydrodynamic lubrication parameters occurring in the human joint. It is very important to notice that the new form of apparent dynamic viscosity of synovial fluid formulated by the authors depends on ultra-thin gap height variations. Moreover, evident connection was observed between the apparent dynamic viscosity and the properties of cartilage surface coated by phospholipid cells. The above observations indicate an indirect impact of stochastic changes in the height of the gap and the indirect impact of random changes in the properties of the joint surface coated with the phospholipid layers, on the value of hydrodynamic pressure, load carrying capacity and friction forces. In this paper the authors present a synthetic, comprehensive estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters for the cooperating, rotational cartilage bio-surfaces with phospholipid bilayers occurring in human joints. The new results presented in this paper were obtained taking into account 3D variations in the dynamic viscosity of synovial fluid, particularly random variations crosswise the film thickness for non-Newtonian synovial fluid properties. According to the authors’ knowledge, the obtained results are widely applicable in spatiotemporal models in biology and health science.
    Źródło:
    Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2021, 69, 1; e135834, 1--16
    0239-7528
    Pojawia się w:
    Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Operating parameters of a slide bearing with parabolic-shaped slide surfaces with consideration of the stochastic changes in the lubrication gap height
    Autorzy:
    Miszczak, Andrzej
    Wierzcholski, Krzysztof
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/244155.pdf
    Data publikacji:
    2019
    Wydawca:
    Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
    Tematy:
    hydrodynamic lubrication
    analytical stochastic principles
    solutions
    apparent viscosity
    numerical calculation
    load carrying capacity
    friction force
    Opis:
    In this article, the authors present the equations of the hydrodynamic theory for a slide bearing with parabolicshaped slide surfaces. The lubricating oil is characterized by non-Newtonian properties, i.e. an oil for which, apart from the classic oil viscosity dependence on pressure and temperature, also an effect of the shear rate is taken into account. The first order constitutive equation was adopted for considerations, where the apparent viscosity was described by the Cross equation. The analytical solution uses stochastic equations of the momentum conservation law, the stream continuity and the energy conservation law. The solution takes into account the expected values of the hydrodynamic pressure EX[p(ϕ,ζ)], of the temperature EX[T(ϕ,y,ζ)], of the velocity value of lubricating oil EX[vi(ϕ,y,ζ)], of the viscosity of lubricating oil EX[ηT(ϕ,y,ζ)] and of the lubrication gap height EX[εT(ϕ,ζ)]. It was assumed, that the oil is incompressible and the changes in its density and thermal conductivity were omitted. A flow of lubricating oil was laminar and non-isothermal. The research concerned the parabolic slide bearing of finite length, with a smooth sleeve surface, with a full wrap angle. The aim of this work is to derive the stochastic equations, that allow to determine the temperature distribution, hydrodynamic pressure distribution, velocity vector components, load carrying capacity, friction force and friction coefficient, in the parabolic sliding bearing, lubricated with nonNewton (Cross) oil, including the stochastic changes in the lubrication gap height. The paper presents the results of analytical and numerical calculation of flow and operating parameters in parabolic sliding bearings, taking into account the stochastic height of the lubrication gap. Numerical calculations were performed using the method of successive approximations and finite differences, with own calculation procedures and the Mathcad 15 software.
    Źródło:
    Journal of KONES; 2019, 26, 4; 171-178
    1231-4005
    2354-0133
    Pojawia się w:
    Journal of KONES
    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
    Tytuł:
    A New Contribution in Stochastic Hydrodynamic Lubrication for Arbitrary Bio-surfaces
    Nowy wkład do losowego hydrodynamicznego smarowania dowolnych powierzchni biologicznych
    Autorzy:
    Wierzcholski, Krzysztof
    Maciołek, Ryszard
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/1857778.pdf
    Data publikacji:
    2020
    Wydawca:
    Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
    Tematy:
    movable non-rotational bio-surfaces
    curvilinear bio-surfaces
    hydrodynamic stochastic lubrication
    non-Newtonian bio-fluid
    phospholipids bilayer
    dynamic viscosity
    random gap height variations
    estimation of semi analytical solutions
    ruchome nieobrotowe powierzchnie biologiczne
    krzywoliniowe powierzchnie biologiczne
    smarowanie losowe
    zmiana lepkości po grubości warstwy
    dwuwarstwa fosfolipidów
    oszacowania wartości semi-analitycznych rozwiązań
    Opis:
    This paper shows a recent progress described in curvilinear, orthogonal coordinates of the method of estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters. Here are discussed real arbitrary movable, non-rotational living biological surfaces coated with phospholipid bi-layers and lubricated with biological liquids. Non-rotational, curvilinear cooperating biological surfaces take the place in various biological nods for example in sacra bone, femoral bone, knee cap, calf bone and hip joint, elbow joint, knee joint, jump joint. Moreover are assumed biological non-rotational friction nods between human skin and tightly sport dress lubricated with the sweat. The main focus of the paper was to demonstrate the influence of expected values variations and standard deviation of the human joint gap height on the hydrodynamic lubrication parameters occurring during the friction process. It is very important to notice that the random gap height variations imply on the apparent dynamic viscosity of biological fluid or synovial fluid.
    Niniejsza praca ujmuje nowe osiągnięcia autorów w zakresie metod oszacowywania losowych wartości hydrodynamicznych parametrów smarowania dla biologicznych powierzchni opisanych w krzywoliniowych ortogonalnych współrzędnych. Badania dotyczą dowolnych, ruchomych nieobrotowych, żywych powierzchni biologicznych pokrytych dwuwarstwą fosfolipidów, smarowanych cieczą biologiczną, fizjologiczną. Omawiane powierzchnie smarowane cieczą synowialną występują w węzłach tarcia biologicznego w stawach człowieka takich jak biodro, kolano, łokieć, paliczki, skok oraz między innymi na kości obojczykowej, łopatkowej, promieniowej, piszczelowej. Ponadto smarowanie potem występuje w węźle tarcia pomiędzy skórą człowieka a obcisłym dresem sportowym. Główne wysiłki autorów koncentrują się na badaniu wpływu zmian wartości oczekiwanej oraz odchylenia standardowego wysokości szczeliny smarnej na parametry tarcia i smarowania w węzłach tarcia biologicznego. Należy wyraźnie podkreślić, że losowe zmiany wysokości szczeliny mają wpływ na zmiany lepkości biologicznego czynnika smarującego.
    Źródło:
    Tribologia; 2020, 291, 3; 63-76
    0208-7774
    Pojawia się w:
    Tribologia
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    On random expected values variations of tribology parameters in human hip joint surfaces
    O zmianach losowych wartości parametrów tribologicznych na powierzchniach stawów biodrowych człowieka
    Autorzy:
    Wierzcholski, Krzysztof
    Gospodarczyk, Jacek
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/2055636.pdf
    Data publikacji:
    2021
    Wydawca:
    Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
    Tematy:
    human hip joint
    random load carrying capacity
    friction forces
    random synovial bio-fluid dynamic viscosity
    stochastic expected values variations
    phospholipids bilayer
    analytical stochastic solutions
    experimental
    measurements
    staw biodrowy człowieka
    losowa siła nośna
    siły tarcia
    losowa lepkość dynamiczna biocieczy
    zmiany wartości oczekiwanych
    dwuwarstwa fosfolipidów
    losowe rozwiązania analityczne
    pomiary eksperymentalne
    Opis:
    This paper presents recent progress in the knowledge concerning the stochastic theory of bio- hydrodynamic lubrication with a phospholipids bilayer. On the basis of experimental measurements and analytical solutions, the research concerns the determination of the random expectancy values of load carrying capacity, the friction coefficient, and synovial fluid dynamic variations. After numerous measurements, it directly follows that the random density function of the gap height in the human joint usually indicates a disorderly increases and decreases in the height. Such irregular gap height variations have an important influence on the random synovial bio-fluid dynamic viscosity. This finally leads to the friction coefficient and cartilage wear changes of cooperating bio- surfaces. The main topic of this paper relates to the expectancy values of the tribology parameters localized inside the variable stochastic standard deviation intervals of the human joint gap height. The results obtained finally indicate the influence of the random roughness and growth of living biological cartilage surfaces on the expectancy values of the synovial fluid dynamic viscosity, load carrying capacity and friction forces in human hip joints.
    Niniejsza praca przedstawia ostatnie osiągnięcia wiedzy w zakresie losowej teorii biohydrodynamicznego smarowania z udziałem fosfolipidów. Badania dotyczą losowych wartości oczekiwanych dla nośności, współczynników tarcia, zmian lepkości dynamicznej cieczy synowialnej, przeprowadzone na podstawie pomiarów doświadczalnych i obliczeń analitycznych. Z przeprowadzonych pomiarów doświadczalnych wynika, że losowa funkcja gęstości wysokości szczeliny w stawach człowieka wykazuje zazwyczaj nieprzewidywalne zmiany wysokości szczeliny. Takie nieregularne zmiany mają istotny wpływ na wartość lepkości cieczy biologicznej. Dlatego zmienia się współczynnik tarcia oraz zużycie biopowierzchni. Głównym celem pracy jest wyznaczenie losowej wartości oczekiwanej parametrów tribologicznych umiejscowionych wewnątrz zmiennego losowego przedziału odchylenia standardowego wysokości szczeliny stawu człowieka. Końcowe rezultaty uzyskane w pracy wykazują wpływ losowych chropowatości oraz wzrostu żywych powierzchni chrząstki stawowej na losowe wartości oczekiwane lepkości dynamicznej cieczy synowialnej, nośności, siły tarcia w stawie biodrowym człowieka.
    Źródło:
    Tribologia; 2021, 297, 3; 45--56
    0208-7774
    Pojawia się w:
    Tribologia
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
    Tytuł:
    Determination of Random Friction Forces on the Biological Surfaces of a Human Hip Joint with a Phospholipid Bilayer
    Wyznaczanie losowych sił tarcia na biologicznych powierzchniach stawu biodra z dwuwarstwą fosfolipidów
    Autorzy:
    Wierzcholski, Krzysztof
    Powiązania:
    https://bibliotekanauki.pl/articles/190381.pdf
    Data publikacji:
    2019
    Wydawca:
    Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
    Tematy:
    human hip joint
    friction forces
    hydrodynamic lubrication
    phospholipids bilayer
    analytical stochastic
    estimation of solutions
    apparent viscosity
    gap height
    staw biodrowy człowieka
    siły tarcia
    hydrodynamiczne smarowanie
    dwuwarstwa fosfolipidów
    stochastyczne analityczne oszacowania rozwiązań
    lepkość pozorna
    wysokość szczeliny
    Opis:
    The paper presented concerns a new mathematical form of the stochastic theory of hydrodynamic friction forces occurring on real human hip joint surfaces with a phospholipids bilayer. This paper particularly presents a new review of stochastic analytical considerations realized by the authors for friction forces estimation during hydrodynamic lubrication of biological surfaces performed on the basis of the gap height measurements in the human hip joint. After numerous experimental measurements, it directly follows that the random unsymmetrical increments and decrements of the gap height of human joints have an important influence on the load carrying capacities and finally on the friction forces and wear of cooperating cartilage surfaces. The main topic demonstrates the impact of the variations of expectancy values and the standard deviation of the human joint gap height on the friction forces occurring in the human joint. Moreover, an evident connection is observed between the apparent dynamic viscosity and the features of the cartilage surface coated by the phospholipid cells. Hence, after the abovementioned remarks, follows the corollary that the influence of the gap height stochastic variations and random surfaces coated by the PL cells tend indirectly from the apparent viscosity into the friction force variations. The synthetic, complex elaborations of the results obtained indicate the influence of the random roughness and stochastic growth of living biological cartilage surfaces on the friction forces distribution.
    Celem badawczym podjętym w pracy jest wpływ zmian losowych wysokości szczeliny stawu na zmiany wartości sił nośnych oraz sił tarcia i współczynników tarcia. Do oddziaływań losowych zaliczamy między innymi: ciągłe zmiany architektury kształtów mikrochropowatości powierzchni chrząstki stawowej z udziałem komórek fosfolipidów, ciągły wzrost żywych komórek chrząstki stawowej, mikrometrowej wielkości odkształcenia hipersprężystej warstwy wierzchniej chrząstki stawowej. Głównym rezultatem pracy jest oszacowanie funkcji oczekiwanej sił tarcia i współczynników tarcia dla biołożysk w postaci ogólnych wzorów analitycznych w zależności od pomierzonych wartości funkcji gęstości prawdopodobieństwa. Według informacji autora przedstawiony w niniejszej pracy model stochastyczny układu równań ruchu i energii dla hydrodynamicznej teorii smarowania jest nowy, ponieważ ujmuje losowe zmiany wszystkich parametrów jednocześnie w odróżnieniu od dotychczasowych modeli probabilistycznych ograniczających się jedynie do zmian losowych wysokości szczeliny biołożyska. W pracy wprowadzono nowe pojęcie funkcji oczekiwanej w odróżnieniu od wartości oczekiwanej. Przedstawiony cel badawczy jest w niniejszej pracy realizowany poprzez badanie rozwiązań analitycznych stochastycznego modelu hydrodynamicznego smarowania stawu w postaci układu równań ruchu oraz przez probabilistyczną analizę parametrów smarowania stawu w zakresie odchyleń standardowych w powiązaniu z wynikami doświadczalnie pomierzonych wysokości szczeliny stawu. W pracy uwzględnia się wpływ wysokości i kształtu mikroszczeliny stawu na wartość lepkości pozornej cieczy synowialnej o własnościach nienewtonowskich w ruchu ustalonym pomiędzy dwoma współpracującymi powierzchniami chrząstek stawowych.
    Źródło:
    Tribologia; 2019, 284, 2; 131-142
    0208-7774
    Pojawia się w:
    Tribologia
    Dostawca treści:
    Biblioteka Nauki
    Artykuł
      Wyświetlanie 1-24 z 24

      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