Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of the cross-wedge rolling process to the manufacture of preforms for elongated forgings

Pater Zbigniew

Mechanik

|

2023

|

R. 96, nr 3

6--11

EN

The article presents two examples of the use of the cross-wedge rolling process (CWR) to form preforms into forgings for the mining industry. A novelty in the discussed rolling processes was the use of flanges, which were used to form the tapered ends of preforms. The correctness of the solutions was verified by numerical simulations using the Forge® programme. Workpiece shape progressions are presented for both rolling and drop forging. Fields of temperature, effective strain and damage function in rolled preforms are also presented. Furthermore, it is shown how radial force and torque change during rolling.

PL

W artykule opisano dwa przykłady zastosowania procesu walcowania poprzeczno-klinowego (WPK) do kształtowania przedkuwek na odkuwki dla górnictwa. Nowością w tych procesach walcowania było zastosowanie listew oporowych, za pomocą których formowano zakończenia stożkowe przedkuwek. Poprawność prezentowanych rozwiązań zweryfikowano w symulacjach numerycznych, które wykonano w programie Forge®. Przedstawiono progresje kształtu przedmiotu obrabianego zarówno podczas walcowania, jak i kucia matrycowego. Zaprezentowano także mapy temperatury, intensywności odkształcenia i funkcji zniszczenia w przedkuwkach walcowanych. Ponadto pokazano, jak podczas walcowania zmieniają się siła rozporowa i moment obrotowy.

2

Influence of Composite Lay-Up on the Stability of Channel-Section Profiles Weakened by Cut-Outs – A Numerical Investigation

Falkowicz Katarzyna, Valvo Paolo Sebastiano

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 1

108--115

EN

This paper presents a numerical study on the stability of composite channel-section profiles weakened by cut-outs. Profiles were made from carbon fibre-reinforced polymer (CFRP) laminates and subjected to compression load. Numerical analysis carried out in the Abaqus software allowed us to determine the value of the buckling load and the corresponding buckling form. Four different laminate lay-ups were chosen to study their effects on the buckling behaviour of the profiles. Obtained results help identify the best laminate lay-up to get the highest critical buckling load for perforated columns. The performed analysis shows that [45/-45/90/0]s and [90/-45/45/0]s composite lay-ups have the greatest impact on the buckling load. Moreover, the introduced perforation caused a change in the buckling form and a decrease in the critical load value.

3

A Comparison of Two-Roll and Three-Roll Cross Wedge Rolling Processes

Pater Zbigniew

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 1

252--266

EN

Cross wedge rolling (CWR) is used for producing stepped axles and shafts as well as die forging preforms. In current industrial practice, CWR conducted with two tools is predominantly used, with the wedges mounted on rolls or flat tool plates. However, CWR can also be performed with the use of three wedge rolls. This paper begins with a review of previous studies on CWR conducted with the use of three rolls. After that, numerical simulations of two- and three-roll CWR processes for the same shaft are described. Obtained numerical results are then used to compare the two processes in terms of material flow kinematics, material temperature, stresses and strains, failure modes, as well as load and energy parameters. Finally, the Conclusions section presents the advantages of three-roll cross wedge rolling, providing a good starting point for further research on this promising forming method.

4

The evolution of the shape of composite dowels

Lorenc Wojciech, Seidl Günter, Berthellemy Jacques

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2022

|

Vol. 44, nr 4

296--316

EN

Composite dowels have opened new possibilities for engineers designing composite structures. The fundamental and most important characteristic of composite dowels is the shape of the cutting line. It is important to understand why only one particular shape of the cutting line is used in bridge engineering, while so many different shapes have been investigated by many researchers. The essential part of the process of developing composite dowels – the development of the shape of the cutting line – is presented in this paper. The influence of the steel web thickness is presented, and technological problems of steel fabrication are highlighted. The role of empirical experience from the first bridges, push-out tests, and finite element simulations is presented. Assumptions for numerical procedures are given. The distinction between the steel failure and concrete failure modes is introduced for composite dowels. The paper presents how the concept of “shape” was divided into “shape,” “ratio,” and finally “size,” and how, because of the fatigue problems in bridges, all the three factors have emerged to result in the form of shapes that can satisfy the requirements for bridges. Research leading to the invention of the first version of the clothoidal shape is presented.

5

Uszkodzenie i wzmocnienie prefabrykowanych przestawnych ścian oporowych w magazynie materiałów sypkich

Kamiński Mieczysław, Drzazga Michał, Kaźmierowski Maciej, Drzazga Marek

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 9-10

20--23

PL

W artykule opisano studium przypadku uszkodzenia prefabrykowanej, przestawnej ściany oporowej o konstrukcji żelbetowej (dolny fragment) i stalowej (górny fragment). Omówiono przyczyny oraz zakres uszkodzeń. Przeprowadzono analizy numeryczne metodą elementów skończonych (MES) w zakresie wybranych elementów konstrukcyjnych ściany w stanie istniejącym oraz po wykonaniu wzmocnienia. Przedstawiono najważniejsze elementy projektu wzmocnienia wykonanego w programie opartym o technologię BIM.

EN

This paper describes a case study of damage to a precast, repositionable retaining wall made of reinforced concrete (lower section) and steel (upper section). The causes and extent of damage are discussed. Numerical analyses using the finite element method (FEM) of selected structural elements in the existing state and after strengthening were carried out. The most important elements of the wall strengthening project made in a BIM-based software are presented.

6

Ocena nośności konstrukcji pylonu Mostu Rędzińskiego po 10 latach eksploatacji. Propozycje działań utrzymaniowych

Żółtowski Krzysztof, Binczyk Mikołaj, Kalitowski Przemysław

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 5-6

82--87

PL

Pylon mostu podwieszonego jest głównym elementem konstrukcyjnym przenoszącym niemal całe obciążenie z przęseł na fundamenty. W Moście Rędzińskim bardzo ważną rolę w pracy pylonu odgrywa rygiel dolny. Jest to żelbetowy element obciążony rozporem wynikającym z pochylenia nóg pylonu oraz reakcjami z przęseł. Jest zatem silnie rozciąganą i zginaną belką, ekscentrycznie sprężoną. Po ujawnieniu zarysowań w ryglu przystąpiono do kompleksowej oceny problemu. W artykule opisano budowę modelu numerycznego oraz wykonane obliczenia. Rezultaty obliczeń wskazały na silną zależność pomiędzy rozkładem poprzecznym reakcji z przęseł, a wytężeniem rygla. Wynika to z zastosowania sprężenia ekscentrycznego oraz trudności w precyzyjnym określeniu rozkładu sił przekazywanych przez przęsło bezpośrednio na rygiel. Podsumowaniem przeprowadzonych analiz jest propozycja wykonania dodatkowego sprężenia zewnętrznego rygla dolnego pylonu w celu podniesienia nośności oraz wydłużenia trwałości.

EN

A pylon of the cable-stayed bridge is the crucial construction element that carries almost all loads from the span to the foundation. In the Rędziński Bridge in Wrocław, the transverse lower beam of the pylon acts a significant role. It is a prestressed RC beam loaded by expansion forces from the tilted towers and support forces from the span. In consequence, it is the bent, tensioned element, which is eccentrically prestressed. The paper describes the building process of the numerical FEM model and conducted calculations. The analysis includes loads from the cables, support forces from the span, construction stages, concrete rheology as well as prestressing of the lower transverse beam. The results indicated the strong influence of the transverse distribution of the support forces on the effort of the transverse beam. This is due to the eccentricity of the prestressing and lack of precise determination of the support forces from the span acting directly on the transverse beam. It was concluded, that intuitive reparation by lowering support forces with increasing the cable forces could increase the effort of the beam also. In summary, it was proposed to add external prestressing of the lower transverse beam to increase its capacity and durability.

7

Analiza przyczepności prętów żebrowanych w betonie metodą pull-out na próbkach centrycznych i mimośrodowych

Burdziński Marcin, Niedostatkiewicz Maciej

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 5-6

93--98

PL

Artykuł dotyczy analizy przyczepności żebrowanego stalowego pręta zbrojeniowego w betonie. Celem pracy była ocena wpływu położenia pręta w betonowym bloku na lokalną zależność naprężenie przyczepności-poślizg. Podjęto także próbę numerycznej symulacji przeprowadzonych eksperymentów w programie ABAQUS. Analizę doświadczalną przeprowadzono za pomocą testu pull-out na dwóch rodzajach próbek - centrycznych i mimośrodowych w dwóch wariantach, z dolnym otuleniem o grubości 20 i 40 mm. Do obliczeń numerycznych wykorzystano modele materiałowe odpowiadające materiałom zastosowanym w doświadczeniach. Użyto modelu betonu plastycznego ze zniszczeniem (ang. Concrete Damaged Plasticity) oraz modelu liniowo-sprężystego dla stali. Przeprowadzone eksperymenty potwierdziły, że zmiana lokalizacji pręta na kierunku pionowym wpływa na zmniejszenie jego skrępowania w betonie, co rzutuje na redukcję wartości maksymalnych naprężeń przyczepności oraz na mechanizm zniszczenia, czego konsekwencją jest zmiana przebiegu krzywej naprężenie przyczepności-poślizg względem próbek centrycznych. Wykonane symulacje MES poprawnie odwzorowują zachowanie przyczepności w próbkach podczas testów pull-out.

EN

This paper deals with the bond analysis of a ribbed steel rebar in concrete. The aim of the paper was to evaluate the effect of the bar position in a concrete block on the local bond stress-slip relationship. An attempt was also made to numerically simulate the conducted experiments in ABAQUS software. The experimental analysis was carried out using pull-out test on two types of specimens - centric and eccentric in two variants, with bottom concrete cover of 20 and 40 mm thickness. Material models corresponding to the materials used in the experiments were used for numerical calculations. Concrete Damaged Plasticity model and linear elastic model for steel were used. The experiments confirmed that changing the location of the bar in the vertical direction reduces its confinement in the concrete, thus reducing the bond strength and the failure mechanism, resulting in a change in the bond stress-slip curve with respect to the centric specimens. The FEA simulations performed correctly represent the bond behavior in the specimens during pull-out tests.

8

Aktualizacja modelu teoretycznego Mostu Rędzińskiego na podstawie pomiarów konstrukcji, po 10 latach eksploatacji

Żółtowski Krzysztof, Binczyk Mikołaj, Kalitowski Przemysław

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 5-6

76--81

PL

W roku 2020 zrealizowano prace badawcze, które miały na celu ocenę stanu konstrukcji Mostu Rędzińskiego we Wrocławiu po 10 latach eksploatacji. W ramach badań eksperckich wykonano pomiary sił w wantach mostu metodą wibracyjną, dokonano pomiarów geodezyjnych przęseł i pylonu oraz zbudowano model numeryczny. Model posłużył do oceny aktualnego stanu wytężenia elementów konstrukcji. Konieczne było przeprowadzenie aktualizacji pierwotnego modelu teoretycznego z uwagi na szereg istotnych zmian, które z upływem czasu zachodzą w konstrukcji, a które trudno precyzyjnie oszacować w trakcie projektowania. Zmiany te są efektem pełzania betonu, relaksacji stali i osiadania fundamentów. W artykule przedstawiono proces aktualizacji modelu teoretycznego mostu podwieszonego na podstawie wyników pomiarów. Uwzględniono w niej wpływ technologii budowy, pierwotny naciąg want, efekty reologiczne oraz osiadania podpór. Ostatecznie uzyskano model, w którym siły w wantach oraz trwałe deformacje przęseł i pylonu są zgodne z wartościami pomierzonymi. Potwierdzono, że w modelowaniu konstrukcji podwieszonej bardzo istotne jest precyzyjne określenie ciężaru własnego przęseł oraz sił naciągu w wantach. Niewielkie błędy w ich przyjęciu mogą skutkować dużymi błędami w wyznaczonej geometrii obiektu i siłach wewnętrznych.

EN

In 2020, research was performed to assess the condition of the structure of the Rędziński Bridge in Wrocław after 10 years of operation. As a part of expert research, the forces in the bridge cables were measured using the vibration method, geodetic measurements of the spans and the pylons were made, and a numerical model was created. The model was used to assess the current condition of the structural elements. It was necessary to update the original theoretical model due to a number of significant changes that occur over time in the structure, and which were difficult to precisely estimate during the design. These changes are the results of concrete creep, steel relaxation and foundation subsidence. The paper presents the process of updating the theoretical model of a cable-stayed bridge on the basis of measurement results. It takes into account the influence of construction technology, the primary tension of the cables, rheological effects and subsidence of supports. Finally, a model was obtained in which the forces in the cables and the deformation of the spans and the pylon are consistent with the measured values. It was confirmed that in modelling a cable-stayed bridge, it is very important to precisely determine the dead weight of the spans and the tension forces in the cables. Small errors in their estimation may result in large errors in the determined geometry of the structure and internal forces.

9

Experimental and Simulation Tests of the 1 MN Screw Coupling

Kowalczyk Dariusz, Aniszewicz Andrzej

Problemy Kolejnictwa

|

2022

|

Z. 194

97--102

EN

The article describes the requirements that screw couplings must meet before they can be put into service. In the paper, the results of fatigue testing simulating a 30-year service life of a screw coupling are presented, as well as the results of CT and Nondestructive Testing, NDT, non-destructive magnetic particle inspection, and then, the test results are compared with the results obtained with the application of Finite Element Method, FEM.

10

Badania doświadczalne i symulacyjne sprzęgu śrubowego 1 MN

Kowalczyk Dariusz, Aniszewicz Andrzej

Problemy Kolejnictwa

|

2022

|

Z. 194

33--38

PL

W artykule opisano wymagania, dotyczące sprzęgów śrubowych, obowiązujące przed wprowadzeniem ich do eksploatacji. Przedstawiono wyniki badań zmęczeniowych symulujących 30-letni okres użytkowania sprzęgu śrubowego, wyniki badań metodą tomografi i komputerowej i NDT (ang. Nondestructive Testing), nieniszczącą metodą magnetyczno-proszkową, następnie porównano wyniki badań z wynikami obliczonymi metodą elementów skończonych MES (ang. Finite Element Method – FEM).

11

Wyznaczanie rozkładów temperatury, gradientów temperatury oraz naprężeń termicznych w zaworze wylotowym pokrytym warstwą nagaru

Hornik Aleksander

Napędy i Sterowanie

|

2022

|

R. 24, nr 5

38--43

PL

W artykule przedstawiono modelowanie obciążeń cieplnych w zaworze wylotowym pokrytym warstwą nagaru w początkowej fazie pracy doładowanego silnika z zapłonem samoczynnym. W obliczeniach wykorzystano dwustrefowy model procesu spalania, metodę elementów skończonych (MES). Modelowanie przeprowadzono przy użyciu warunków brzegowych III rodzaju. W wyniku przeprowadzonych obliczeń otrzymano rozkłady temperatury, gradientów temperatury oraz naprężeń termicznych. Naprężenia te powodują wzrost mikropęknięć na powierzchni zaworu, które ostatecznie prowadzą do defektów materiału, uszkodzeń zaworu, a w konsekwencji nawet silnika.

EN

This paper presents the model ling of the heat loads in the exhaust valve with using the layer of carbon deposit in initial phase of work of the turbocharged Diesel engine. In calculations used the two-zone combustion model , finite elements method (FEM). Modelling was conducted by use of III kind of the boundary conditions. As a result of the calculations were obtained distributions of temperature, thermal gradients and thermal stresses. These stresses cause the growth of micro cracks in the area of the valve, which finally give occasion to the defect of material, the damage of the valve and engine failure.

12

Numerical simulation of a cross-wedge rolling process in a mill with horizontally stacked rolls

Pater Zbigniew, Bulzak Tomasz, Tomczak Janusz

Mechanik

|

2022

|

R. 95, nr 5-6

54--58

EN

This paper presents simulations of the cross wedge rolling (CWR) process of a railway axle. It is assumed that the rolls are arranged horizontally, which should facilitate both the loading of the charge and the unloading of the rolled product. Simulations were performed in the Forge® programme, based on the finite element method (FEM). It was found that the adopted rolling scheme and design of wedge tools ensures the achievement of a correctly formed railway axle, free of internal (cracks) and external defects (overlapping, bending). The force parameters determined in the simulations can be used in the design works of the rolling mill guaranteeing the railway axle forming process.

PL

Przedstawiono symulacje procesu walcowania poprzeczno-klinowego (WPK) osi kolejowej. Przyjęto, że walce ułożone są poziomo, co powinno ułatwić zarówno załadowanie wsadu, jak i wyładowanie odwalcowanego wyrobu. Symulacje wykonano w programie Forge®, bazującym na metodzie elementów skończonych (MES). Stwierdzono, że przyjęty schemat walcowania oraz konstrukcja narzędzi klinowych zapewniają uzyskanie prawidłowo ukształtowanej osi kolejowej, wolnej od wad wewnętrznych (pęknięć) i zewnętrznych (zawalcowań, wygięć). Określone w symulacjach parametry siłowe można wykorzystać w pracach projektowych walcarki zabezpieczającej proces kształtowania osi kolejowych.

13

Modelling of strengthening of concrete beams with FRP in Ansys software

Kowalski Damian, Selejdak Jacek

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 11

188--191

EN

The purpose of this article is to confirm an accuracy of Cohesive Zone Model (CZM) implemented in Ansys for modelling concrete beams strengthened with fiber reinforced polymer (FRP) tapes. Only mode II of debonding was taken into account, which is sufficient for a case of bent beam strengthened with FRP tape glued to its bottom. Results show satisfying coincidence of used model with experimental data and therefore confirm usefulness of CZM for solving the above mentioned problems.

PL

Celem artykułu jest weryfikacja dokładności modelu Cohesive Zone Model (CZM), zaimplementowanego w programie Ansys, w modelowaniu numerycznym belek żelbetowych wzmacnianych taśmami z polimerów zbrojonych włóknami (FRP). Wzięto pod uwagę jedynie postać II utraty przyczepności, co jest wystarczające w przypadku belek zginanych wzmocnionych taśmą przyklejoną do ich spodu. Wyniki pokazują zadowalającą zgodność użytego modelu z danymi eksperymentalnymi i tym samym potwierdzają użyteczność CZM do rozwiązywania ww. zagadnień.

14

Badania eksperymentalne i symulacje komputerowe ściany osłonowej MB-SR50N HI obciążonej wiatrem

Juraszek Janusz, Woźniczka Piotr, Rusin Dawid

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 9

53--55

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań i symulacji numerycznych MES ściany osłonowej MB-SR50N HI wykonanej z profili aluminiowych. Przeprowadzono badania polegające na obciążeniu wiatrem ściany osłonowej, zarówno ciśnieniem, jak i podciśnieniem o wartości 2400 Pa w specjalnej komorze badawczej. Wyznaczono wartości ugięć w wybranych punktach pomiarowych. Zbudowano model numeryczny ściany osłonowej za pomocą systemu MES Abaqus. Uwzględniono nieliniowość geometryczną oraz rzeczywiste obciążenie o wartościach analogicznych, jak w przypadku badań eksperymentalnych. Otrzymane wyniki symulacji numerycznych są porównywalne z rezultatami badań doświadczalnych. Badanie przemieszczeń i ugięć aluminiowo-szklanych ścian osłonowych ma istotne znaczenie z punktu widzenia ich bezpieczeństwa eksploatacyjnego.

EN

This paper presents results of testing and numerical FEM simulations of the MB-SR50N HI curtain wall of aluminium profiles. Wind-load tests were carried out in a special testing chamber making it possible to load the curtain wall with pressure and partial vacuum of 2400 Pa. Values of deflection were determined in selected measuring points. A numerical model of the curtain wall was built using the Abaqus FEM system. Geometrical nonlinearity and the real load with values analogous to those obtained from experiments have been taken into account. The obtained results of numerical simulations are comparable with results of experimental research. The testing of displacements and deflections of aluminium-glass curtain wallsis important from the point of view of their operational safety.

15

Analiza następstw potencjalnej awarii wanty mostu podwieszonego w Bydgoszczy

Żółtowski Krzysztof, Kalitowski Przemysław

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 4

92--96

PL

Most Uniwersytecki został zamknięty po siedmiu latach od oddania do użytkowania. Powodem były widoczne gołym okiem objawy znacznego przeciążenia w obrębie zakotwień. Krytyczne elementy konstrukcji mostu zostały wzmocnione i przywrócono go do ruchu. W artykule przedstawiono nieliniowe analizy statyczne i dynamiczne wykonane na modelu MES, prezentujące cztery scenariusze przebiegu zachowania konstrukcji po utracie nośności mocowania wanty. Wykazały one, że przy przyjętych założeniach urwanie jednej z want prowadziłoby do nieuchronnej katastrofy.

EN

The University Bridge was closed seven years after it was put into use. The reason wasthe notice dsymptoms of significant overload in the area of the anchorages. Critical elements of the bridge structure were strengthened and it was brought back into service. The paper presents nonlinear static and dynamic analyzes performed on the FEM model, presenting four scenarios of the behavior of the structure after breaking the cable anchorage. The results showed that, under the adopted assumptions, breaking one of the cables would lead to an inevitable disaster.

16

Analiza lokalnej pracy zarysowanego naroża płyty sprężonego obiektu mostowego w dużym skosie w aspekcie wpływu obciążeń eksploatacyjnych

Betlej Michał, Ciurej Henryk, Gwoździewicz Piotr

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 10

104--109

PL

Przedmiotem analizy jest nietypowy rzeczywisty obiekt mostowy płytowo-belkowy sprężony w skosie ok. 40°. Po sprężeniu dźwigarów zauważono istnienie pęknięcia w obrębie kątów ostrych na górnej i dolnej powierzchni płyty pomostu. W artykule przedstawiono wyniki analizy lokalnej pracy zarysowanych naroży w rejonie kąta ostrego płyty w aspekcie wpływu obciążeń użytkowych na istniejący stan zarysowań. Opracowano model przestrzenny MES, bazujący w całości na elementach objętościowych. Siatki zbrojenia odwzorowano w postaci płaskich membran o zastępczych właściwościach anizotropowych. Zastosowano obliczenia nieliniowe fizycznie i geometrycznie z modelem pękania betonu. Odtworzono proces i sekwencję sprężania kablami oraz przykładanie pozostałych obciążeń: stałych i użytkowych w trzech ustawieniach. Na każdym etapie obserwowano stan naprężeń i pękania w płycie. Sformułowano wniosek, że rysy powstałe wskutek niewłaściwego wprowadzenia sprężenia zamykają się pod wpływem obciążeń stałych i użytkowych.

EN

The subject of the analysis is a real bridge deck composed of beams and slab with an unusual geometry, where support angle is at approx. 40°. After the girders were prestressed, the cracks within the sharp angles were noticed on the upper and lower surfaces of the deck. The aim of this article is to present the result of a local analysis of the sharp angle of the deck in the aspect of the impact of operating loads on the existing state of cracks. A FEM model was developed, based entirely on volume elements. Nonlinear analysis were used with the concrete crack model. The process and sequence of prestressing and the application of the remaining loads is considered. On each of them, a state of stress and cracking in the deck was observed. It was concluded that cracks resulting from improper introduction of prestress are closing under the influence of permanent and service loads.

17

A new Rectangle Subsections Method (RSM) for the design of a reinforced concrete T-shaped cross-section bridge girders

Kowalski Damian

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 12

38--41

EN

The aim of this article is to present the new approach to a design of t-shaped beam elements, called a Rectangle Subsections Method (RSM). Its biggest advantage is that the internal forces from the components do not need to be added to obtain the total forces. In case of sagging, the results for RSM and Traditional Design Method (TM) appeared similar. At hogging, the RSM was more conservative - the ratio of the designed to the tested reinforcement area was 3.3 in RSM vs 2.6 in TM.

PL

Celem pracy jest prezentacja nowego podejścia do projektowania przekrojów teowych w elementach belkowych, zwanego Metodą Podprzekrojów Prostokątnych (RSM). Jego główną zaletą jest brak konieczności dodawania sił wewnętrznych z komponentów w celu otrzymania sił wypadkowych. W przypadku momentów dodatnich wyniki RSM i Metody Tradycyjnej (TM) okazały się zbieżne. Przy zginaniu ujemnym RSM była bardziej konserwatywna - stosunek powierzchni zbrojenia zaprojektowanego do badanego wynosił 3,3 w RSM vs 2,6 w TM.

18

Obliczenia wartości zastępczej rezystancji cieplnej szczeliny powietrznej w wirnikowych maszynach elektrycznych

Opach Szczepan

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2022

|

Nr 1 (127)

101--105

PL

Artykuł przedstawia analizę zagadnienia transferu i wymiany ciepła między stojanem a wirnikiem maszyny elektrycznej, poprzez szczelinę powietrzną. Jest to zagadnienie kluczowe z punktu widzenia poprawności opracowania modeli cieplnych maszyn elektrycznych. W artykule przedstawiono jedną, wśród wielu propozycji analitycznego rozwiązania problemu, pojawiających się w licznych artykułach naukowych. Weryfikację podejścia analitycznego przeprowadzono na autorskim modelu obliczeniowym, zbudowanym i rozwiązanym w oparciu o MES w systemie ANSYS Fluent.

EN

The article presents an analysis of the issue of heat transfer and exchange between the stator and the rotor of the electric machine through the air gap. This is a key issue for the correct preparation of CFD models of electrical machines. The article presents one, among many proposals for an analytical solution to the problem, appearing in numerous scientific articles. The verification of the analytical approach was carried out on the own computational model, built and solved on the basis of FEM in the ANSYS Fluent system.

19

Analityczne i numeryczne obliczenia maksymalnego momentu przenoszonego przez połączenie wciskowe

Opach Szczepan

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2022

|

Nr 1 (127)

95--99

PL

Artykuł przedstawia możliwości wyznaczenia maksymalnego momentu przenoszonego przez połączenie wciskowe dwóch koncentrycznych tulei o jednakowej długości, wykonanych z różnych materiałów. Analityczne rozwiązanie zagadnienia zostało zaimplementowane w arkuszu kalkulacyjnym celem weryfikacji wyników, wykonanych następnie obliczeń numerycznych z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych w systemie ANSYS 2021 R2. Obliczenia numeryczne wykonane na prostym modelu, miały na celu rozpoznanie możliwości systemowych w tym zakresie i wdrożenie metodologii w trudniejszych zagadnieniach kontaktowych.

EN

The article presents the possibilities of determining the maximum torque transmitted by a interference fit connection of two concentric sleeves of the same length, made of different materials. The analytical solution of the problem has been implemented in a spreadsheet in order to verify the results of the numerical calculations carried out using the Finite Element Method in the ANSYS 2021 R2 system. Numerical calculations made on a simple model were aimed at recognizing system capabilities in this area and implementing the methodology in more difficult contact issues.

20

Modeling and numerical analysis of the process of punching aluminum sheets taking into account punch wear

Bohdal Łukasz, Kośka Katarzyna, Miksza Mateusz, Patyk Radosław, Kalata Franciszek

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2022

|

Vol. 6, No 1

13--20

EN

The paper presents a modeling and analysis algorithm as well as the results of simulation tests with the use of FEM of a process of punching aluminum sheets used for casings. In industrial practice, the difficulty lies in the correct selection of punching clearance. In order to predict the effect of clearance on the quality of the edge cut, a numerical model was developed taking into account the geometric and physical nonlinearity with damage. The model makes it possible to simulate all the phases of the cutting process, including the fracture phase, which is of key importance to the formation of the workpiece edge. A new approach of creating a real geometry of the punch edge was presented. The geometries developed take into account the most common defects of the punch cut edges. Owing to this, it is possible to predict the course of the proces depending on the type and degree of the wear of the cutting edges of the punch. The results obtained showed that for clearances below the value of a = 0.16 mm, the crack has the shape of a straight line. Clearance values a = 0.16 mm and below allow one to obtain a perpendicular shear area and a considerable width of the smooth cutting zone. As the clearance increases, the width of the cutting zone decreases. Punch wear significantly reduces the smooth zone and it increases perpendicular deviation of cut surface.