The increasing adoption of unmanned platforms in sectors such as defense, agriculture, and logistics highlights critical challenges, including traversal capability and collision resistance in unstructured terrain. This study investigates the crashworthiness of the developed TAERO UGV using finite element method (FEM) analysis. The structural components critical to collision energy absorption were identified and analyzed. Descriptions of the LS-DYNA simulation model, material properties, and boundary conditions are provided. The primary objective was to numerically assess the bumper performance during impact, considering the operational speeds and crumple zone of the vehicle. An optimized numerical model was introduced to efficiently simulate vehicle collisions, focusing on key structural elements. Various scenarios were simulated to examine deformation, stress distribution, and bumper behaviour. Presented numerical analysis indicates that impacts with typical obstacles, like tree trunks in unstructured terrain, cause minimal damage, not affecting the operational vehicle capability. Minor bumper damage, such as dents, vary and are more noticeable at higher speeds, while almost imperceptible up to 25 km/h. Stress distribution highlights the role of side components in energy absorption and structural deformation. The results confirm the structural integrity of the vehicle and provide valuable data on its operation performance in complex environments during specialized missions.
The main objective of the research was to validate the method for determining the load capacity of GFRP composite lighting columns under horizontal loads according to the EN 40-3-3:2013 standard. The work involved developing a numerical model of GFRP composite columns with an inspection hole while accounting for the columns’ nonlinear behaviour before the failure phase. The model was verified by testing 11 GFRP lighting columns on a natural scale and material testing of the composite. A calculation method was used in accordance with the standards EN 40-3-3:2013 and EN-40-7:2002 to determine their bending resistance. It was discovered that the load capacity estimated experimentally is two to three times less than the load capacity estimated using the standard’s procedure. Also, the load capacity calculated based on the developed numerical model of the column is about 2.5 times lower than the characteristic load capacity calculated based on the currently applicable standard procedure. The analysis of the standard design procedure shows that the inspection opening is treated only as a local reduction of the cross-section, reducing the yield modulus. However, the possibility of buckling the walls in the inspection opening area is not taken into account. It means that the standard procedure for determining the bending resistance of composite columns has not been adapted to the actual behaviour of composite columns with inspection openings. Developed numerical model of a lighting pole with an unreinforced inspection opening accurately assesses the capacity of such poles for use in scientific and design practice.
PL
Głównym celem pracy była weryfikacja naukowa obliczeniowej procedury normowej, umożliwiającej projektowanie słupów GFRP o przekroju kołowym, wykonanych z tworzywa polimerowego wzmocnionego włóknem szklanym, poddanych obciążeniom poziomym. W celu osiągnięcia zamierzonego rezultatu opracowano model numeryczny słupów kompozytowych GFRP z otworem rewizyjnym uwzględniający nieliniowe zachowanie się słupów poprzedzające fazę zniszczenia. Weryfikację opracowanego modelu numerycznego dokonano poprzez realizację programu eksperymentalnego obejmującego badania doświadczalne 11 słupów oświetleniowych GFRP w skali naturalnej oraz badania materiałowe kompozytu. W pierwszej części pracy zastosowano procedurę normową obliczania nośności oświetleniowych słupów kompozytowych z otworem rewizyjnym według postanowień norm (PN-EN 40-3-3, 2013) oraz (PN-EN 40-7, 2004) do obliczeń projektowych badanych słupów, wyznaczając ich nośność na zginanie we wszystkich punktach krytycznych oraz wartość ugięcia wierzchołka słupa. Sprawdzono warunki stanu granicznego nośności porównując obliczone nośności z wartościami momentów zginających od obciążenia wiatrem wyznaczonych w przypadku słupów kompozytowych zgodnie z postanowieniami normy (PN-EN 40-3-1, 2014) oraz warunki stanu granicznego użytkowalności, porównując ugięcia poziome słupów w miejscu przyłączenia latarni z wartościami dopuszczalnymi. Stwierdzono, że wykorzystanie nośności badanych słupów w miejscu otworu rewizyjnego wynosi od 5% w przypadku słupów o wysokości 3,0 m do 55% w przypadku słupów o wysokości 9,0 m, natomiast przemieszczenie wierzchołka badanych słupów we wszystkich przypadkach jest mniejsze od wartości dopuszczalnych. Następnie przedstawiono badania doświadczalne słupów GFRP w skali naturalnej przeprowadzone zgodnie z normą (PN-EN 40-3-2, 2014), których celem było uzyskanie danych doświadczalnych dotyczących nośności i sztywności słupów kompozytowych GFRP poddanych obciążeniom statycznym oraz eksperymentalne zbadanie zjawiska utraty stateczności trzonu słupa w sąsiedztwie otworu rewizyjnego. Plan badań obejmował jedenaście słupów oświetleniowych o długościach od 3,0 m do 9,0 m. Analizowano cztery formy zniszczenia słupów: w obszarze otworu rewizyjnego, przy podstawie, w obszarze poza otworem rewizyjnym oraz utratę stateczności miejscowej w wyniku owalizacji przekroju. We wszystkich badanych słupach wystąpiła ta sama forma wyczerpania nośności słupa polegająca na zniszczeniu trzonu w obszarze otworu. Dokonano również porównania wartości nośności otrzymanych z badań doświadczalnych z wynikami uzyskanymi na podstawie obliczeń według normy przedmiotowej.
Przewóz opakowań z politereftalanu etylenu (PET) na paletach jest obarczony coraz większym ryzykiem ich odkształcania się pod wpływem obciążenia masą kolejnych warstw butelek. Doświadczenie pokazuje, że w transporcie opakowań PET o dużej objętości (5-6 L) decydującym elementem jest wytrzymałość osiowa górnej części opakowania. Omówiono wybrane wyniki z szeroko przeprowadzonych analiz numerycznych wykonanych w celu określenia kształtu górnej części butelki PET o możliwie największej wytrzymałości osiowej w warunkach obciążeń podczas transportu. Przyjęty model numeryczny zweryfikowano doświadczalnie.
EN
A numerical anal. using the finite element method (FEM) was carried out to det. the shape of the upper part of a PET (polyethylene terephthalate) bottle with the highest possible axial strength under load conditions during transport. The adopted numerical model was verified exptl.
Przeprowadzono statyczną próbę jednoosiowego rozciągania próbek otrzymanych z PLA za pomocą druku 3D w technologii FDM. Próbki różniły się parametrami druku 3D, takimi jak rodzaj wypełnienia, gęstość wypełnienia oraz orientacja kątowa wydruku próbki. Ocenie poddano 5 wzorów wypełnienia oraz 4 orientacje kątowe kształtów, w kierunku osi X drukarki oraz pod kątem 15°, 30° i 45° względem osi X. Najlepszymi parametrami wytrzymałościowymi charakteryzowały się próbki o 100-proc. gęstości, z wzorem wypełnienia cubic i orientacją kątową 30°.
EN
A static uniaxial tensile test of specimens obtained from PLA using 3D printing in FDM technol. was carried out. The specimens differed in 3D printing parameters such as the type of filling, filling d., and the angular orientation of the sample printout. Five filling patterns and 4 angular orientations of the specimens were assessed, in the direction of the printer’s X axis, and at an angle of 15°, 30°, and 45° to the X axis. The best strength parameters were characterized by samples with 100% density, with a cubic filling pattern and an angular orientation of 30°.
W pracy przedstawiono badanie polegające na przeprowadzeniu w warunkach laboratoryjnych procesu nadawania krzywizny elementowi stalowego dźwigara łukowego stosowanego w mostach typu network arch. Badanie przeprowadzono dla elementu wykonanego z nowych grubościennych profili ze stali S460M. Podczas badania prowadzono pomiary odkształceń na zimno stali w celu weryfikacji metody nadawania krzywizny. Uzyskane wyniki z badań porównano z analizami MES.
EN
This paper presents a study involving a laboratory process for curvature of a steel arch girder element used in network arch bridges. The study was conducted for an element made of new thick-walled sections of S460M steel. During the test, cold deformation measurements of the steel were carried out to verify the curvature imparting method. The results were compared with FEM analyses.
W artykule przedstawiono proponowaną metodę szacowania stateczności skarp gruntowych narażonych na oddziaływania dynamiczne w efekcie prowadzonych w pobliżu prac. Omówiono założenia metody oraz sposób weryfikacji uzyskanych wyników metodą porównania efektów analizy MES z wynikami bezpośrednich pomiarów drgań wierzchniej płaszczyzny gruntu w pobliżu frontu prac. Proponowaną metodę zilustrowano wynikami przykładowych analiz dla dwóch różnych gruntów budujących skarpę.
EN
The paper presents a proposed method for estimating the stability of ground slopes subjected to dynamic inputs as a result of work carried out nearby. The assumptions of the method and the verification procedure of the obtained results by comparison of the effects of FEM analysis with the results of direct measurements of vibrations of the topsoil plane in the vicinity of the work front are discussed. The proposed method is illustrated with the results of exemplary analyses for two different soils forming the slope.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Połączenia są nieodzownym elementem każdej konstrukcji stalowej, ponieważ umożliwiają łatwy i szybki montaż prefabrykowanych elementów konstrukcji na budowie. Artykuł obejmuje wstępną analizę niestandardowych połączeń stalowych belek dwuteowych w porównaniu z powszechnie stosowanymi w budowlanych konstrukcjach stalowych, a także badanie dwóch schematów zamocowania belki wspornikowej oraz swobodnie podpartej metodą elementów skończonych. Badanymi parametrami były naprężenia, odkształcenia oraz początkowa sztywność obrotowa połączeń. Wyniki wykazały, że dwa z czterech zaproponowanych niestandardowych połączeń charakteryzowały się dużą efektywnością przenoszenia obciążeń oraz większą sztywnością obrotową w porównaniu z połączeniami standardowymi.
EN
Connections are an indispensable element of every steel structure because they enable easy and quick assembly of prefabricated structural elements on the construction site. The article covers the initial analysis of non-standard connections of steel I-beams in relation to commonly used connections in steel building structures. An analysis of beams with connections was carried out and a finite element test was performed for two beam mounting schemes: cantilevered and simply supported. The parameters tested were stresses, strains and initial rotational stiffness of the connections. The results showed that two of the four proposed non-standard connections were characterized by high load transfer efficiency and greater rotational stiffness compared to standard connections.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono przebieg i rezultaty badań, których celem była ocena wybranych właściwości powłok poliestrowo-szklanych stosowanych do naprawy i wzmacniania płaszczy stalowych zbiorników cylindrycznych na paliwa płynne. Na podstawie badań doświadczalnych określono ryzyko powstania delaminacji kompozytu stalowo-laminatowego na skutek działania obciążeń o charakterze dynamicznym, a także wpływ zróżnicowanej temperatury, w jakiej pracuje laminat wewnątrz zbiornika, na twardość wykonanej z niego powłoki naprawczej. Dokonano również oceny stabilności wymiarów i kształtu powłoki laminatowej w warunkach wyjątkowych, w których poddawana jest ona ekspozycji na podwyższoną temperaturę. Podjęto także próbę odpowiedzi na pytanie dotyczące wpływu zastosowania powłoki laminatowej na nośność płaszcza zbiornika wzmocnionego z jej użyciem.
EN
The article presents the course and results of research which purpose was aimed at evaluation of selected properties of polyester-glass coatings used to repair and strengthen the jackets of steel cylindrical tanks with a vertical axis for the storage of liquid fuels. Through experimental research, the issues related to the risk of delamination of the steel-laminate composite as a result of dynamic loads, as well as the impact of different temperatures at which the laminate operates inside the tank on the hardness of the laminate coating were identified. The stability of the dimensions and shape of the laminate coating in exceptional conditions where it is subjected to an exposure to elevated temperature was also assessed. An attempt was also made to answer the question about the impact of the use of a laminate coating on the load bearing capacity of the tank shell strengthened with it.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono rezultaty analiz numerycznych i badań doświadczalnych, których celem była ocena metody naprawy płaszcza wewnętrznego dwuścianowego zbiornika podziemnego powłoką laminatową, wykonaną z żywicy poliestrowej i maty szklanej. Ocena ta dokonana została w kontekście wpływu powłoki laminatowej na parametry wytrzymałościowe płaszcza wewnętrznego oraz właściwości laminatu przy jego długotrwałym kontakcie z paliwem. Wyniki badań doświadczalnych, obejmujących określenie porowatości, oznaczenie chłonności oraz ocenę palności próbek laminatu wskazały na cechy powłoki laminatowej, istotne w kontekście zagrożenia ogniowego zbiornika. Otrzymane rezultaty wskazały również na potrzebę kontynuacji prac nad rozwojem skutecznych i bezpiecznych technologii naprawy z wykorzystaniem powłok kompozytowych.
EN
The article presents the results of numerical analyses and experimental tests, the aim of which was to evaluate the method of repairing the inner shell of a double-walled underground tank with a laminate coating made of polyester resin and glass mat, in the context of the impact of this coating on the strength parameters of the inner shell as well as the properties of the laminate during its long-term use contact with fuel. The results of experimental tests, including the determination of porosity and absorption, as well as the assessment of flammability of laminate samples, indicated important features of the laminate coating in the context of the fire hazard of the tank. The results obtained also indicated the need to continue work on the development of effective and safe repair technologies using composite coatings.
The subject of the research was the detail of connection of steel pontoons which are the supporting platform of a floating building. The parameters of this asymmetrical end- plate joint with one bolt adopted at the design stage required confirmation by experimental tests and numerical analyses. The aim of the tests was to determine the ultimate load-bearing capacity of the connection, estimate its initial translational stiffness, determine the load level for planned fatigue tests and tests of a section of the platform.
PL
Przedmiotem badań było połączenie pontonów stalowych stanowiących platformę nośną budynku pływającego. Przyjęte na etapie projektowym parametry tego niesymetrycznego doczołowego połączenia na jedną śrubę wymagały potwierdzenia na drodze badań doświadczalnych i analiz numerycznych. Celem badań było określenie obciążenia granicznego połączenia, oszacowanie jego początkowej sztywności translacyjnej, ustalenie poziomu obciążenia do planowanych badań zmęczeniowych oraz badań fragmentu platformy.
Artykuł poświęcono numerycznej analizie redukcji drgań w gruncie. Omówiono zasady obliczeń skuteczności tłumienia na przykładzie sztywnej, betonowej bariery w gruncie niespoistym. Przyjęto różne częstotliwości wymuszeń harmonicznych i różne głębokości barier. Analizując uzyskane wyniki, wykazano wyraźne tendencje wpływu przyjętych zmiennych na skuteczność ekranowania drgań przez zamodelowaną barierę.
EN
The paper discusses a method for the numerical analysis of vibration reduction in soil. Using the example of a rigid concrete barrier in non-cohesive soil, the principles of damping effectiveness calculations are presented. Different harmonic excitation frequencies and different barrier depths were assumed. Analysis of the results showed clear trends in the influence of the assumed parameters on the effectiveness of vibration shielding by the modelled barrier.
Bolted end-plate joints are most commonly used in steel framed structures because they allow quick and easy assembly on the construction site. Bending moments usually occur in prestressed end-plate joints, which means that the bolt connectors may be loaded with additional forces resulting from the summation of the forces from the external load with the forces of initial prestressing of the bolts, which may even lead to the breakage of the bolts. In prestressed end-plate joints, it is important to select the appropriate bolt tightening torque so that the initial prestressing force of the bolts is sufficient to ensure adequate stiffness of the connection while ensuring safe operation. The article presents an analysis of the influence of the prestressing force of bolts in a end-plate joint on the deflection of a steel I-beam and the stress distribution. A finite element numerical analysis was performed for a standard end-plate joint with different bolt pre-stressing forces depending on the use of the bolt yield strength. The results showed that the connection does not behave linearly depending on the value of the selected bolt pre-stressing force, but the greater the force, the stiffer the connection
PL
Śrubowe połączenia doczołowe są najczęściej stosowane w konstrukcjach stalowych ramowych, ponieważ umożliwiają szybki i łatwy montaż na miejscu budowy. W stykach sprężonych połączeń doczołowych zazwyczaj występują momenty zginające, przez co łączniki śrubowe mogą być obciążone dodatkowymi siłami wynikającymi z sumowania się sił od obciążenia zewnętrznego z siłami wstępnego sprężenia śrub, co nawet może prowadzić do zerwania śrub. W sprężonych połączeniach doczołowych ważne jest dobranie odpowiedniego momentu dokręcenia śrub, tak aby siła wstępnego sprężenia śrub była wystarczająca do zapewnienia odpowiedniej sztywności połączenia, przy jednoczesnym zapewnieniu bezpiecznej eksploatacji. W artykule przedstawiono analizę wpływu siły wstępnego sprężenia śrub w połączeniu doczołowym na ugięcie stalowej belki dwuteowej oraz rozkład naprężeń. Przeprowadzono analizę numeryczną metodą elementów skończonych dla standardowego połączenia doczołowego z różnymi siłami wstępnego sprężenia śrub w zależności od wykorzystania granicy plastyczności śrub. Wyniki wykazały, że połączenie w zależności od wartości dobranej siły wstępnego sprężenia śrub nie zachowuje się liniowo, natomiast im większa siła, tym połączenie jest sztywniejsze.
W artykule przedstawiono i omówiono wyniki sprzężonej symulacji modelu obwodowego przekształtnika rezonansowego z modelem MES układu grzejnego wzbudnik-wsad dla kilku wariantów nagrzewania indukcyjnego. Ponadto, przedstawiono wpływ zastosowania w układzie grzejnym wzbudnik-wsad dodatkowego koncentratora pola magnetycznego wykonanego z materiału magnetycznie miękkiego (Fluxtrol LFM). Wsad w postaci koła zębatego został zamodelowany ze stopu stali konstrukcyjnej (C45) używanej powszechnie do produkcji tego typu elementów mechanicznych. Przekształtnik energoelektroniczny o mocy 3 kW został zamodelowany w postaci mostkowego falownika rezonansowego zasilanego z sieci 3×400 V poprzez prostownik z filtrem RC i obciążonego szeregowo-równoległym obwodem rezonansowym. W wyniku badań symulacyjnych sprzężonych modeli uzyskano rozkłady pola magnetycznego i gęstości energii na powierzchni wsadu, charakterystyki gęstości energii w płaszczyźnie poprzecznej pojedynczego zęba oraz wartości temperatury zarejestrowanej na wierzchołku zęba (w połowie jego wysokości) dla kilku wariantów pracy układu grzejnego i przyjętych w analizie częstotliwości prądu wzbudnika.
EN
This paper presents a co-simulation FEM of induction heating of gears. The co-simulation was made in ANSYS software used a circuit model (resonant inverter with MOSFET SiC transistors) and FEM model (coil, magnetic field concentrator and gear). The circuit model was built in a bridge structure of inverter with a series-parallel resonant circuit. The output power of inverter was 3 kW and the drain efficiency was equal to 96%. The co-simulation of models was made for C45 alloy steel of gear, and two type of induction heating of gear (with magnetic field concentrator and without him) at three operating frequency (MF, HF and 2F). Additionally, in this paper presents a distribution of magnetic induction in the gear, energy density in the gear, the characteristics of energy density in a single tooth on the length 8 mm and the temperature of tooth tip for two type of induction heating.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A structural and material analysis of individual elements of the mixing-unloading spiral and shell segments of the innovative mixer drum of the hydraulic truck concrete mixer with a capacity of 12 m3 was developed. A complex CAD design process of individual elements in terms of the developed manufacturing technology was carried out. The construction of the mixer components was verified in the 3D-CAD system and a numerical analysis of stress distribution using the finite element method (FEM) was carried out for key segments of the spiral, which directly determines the implementation of the correct and efficient concrete mixing process. The research resulted in the development of comprehensive technical documentation of the original mixer structure, including executive drawings of the components along with a description of the manufacturing technology and the choice of the initial material-steel with increased abrasion resistance. The results of the completed research process were used in the next stage of research, i.e. bench tests of the innovative design of the 12 m3 mixer drum.
PL
Opracowano analizę konstrukcyjno-materiałową elementów spirali mieszająco-rozładowującej i segmentów płaszcza innowacyjnego bębna mieszalnika hydraulicznej betonomieszarki samochodowej o pojemności 12 m3. Przeprowadzono złożony proces projektowania CAD poszczególnych przedmiotowych elementów w aspekcie opracowanej technologii wytwarzania. Konstrukcję członów składowych mieszalnika poddano weryfikacji w systemie 3D-CAD oraz przeprowadzono analizę numeryczną rozkładu naprężeń metodą elementów skończonych MES dla kluczowych segmentów spirali, która bezpośrednio warunkuje realizację poprawnego i wydajnego procesu mieszania masy betonowej. Badania pozwoliły na opracowanie kompleksowej dokumentacji technicznej autorskiej konstrukcji mieszalnika, obejmującej rysunki wykonawcze elementów składowych wraz z opisem technologii wytwarzania oraz wyborem materiału wstępnego - stali o zwiększonej wytrzymałości na ścieranie. Wyniki zrealizowanego procesu badawczego zostały wykorzystane na kolejnym etapie badań, tj. w testach stanowiskowych innowacyjnej konstrukcji bębna mieszalnika o pojemności 12 m3.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Skręcane połączenia doczołowe są nieodzownym elementem każdej konstrukcji stalowej. Umożliwiają szybki i łatwy montaż elementów konstrukcji na budowie. W połączeniach doczołowych mogą wystąpić nierówności podczas spawania blachy czołowej do belki, co może uniemożliwić prawidłowe sprężenie śrub, a w efekcie doprowadzić do nierównomiernego rozkładu w nich sił. Artykuł obejmuje analizę zmodyfikowanych skręcanych połączeń doczołowych stalowych belek dwuteowych z dwuczęściowymi blachami czołowymi w porównaniu z powszechnie stosowanymi połączeniami doczołowymi z pełnymi blachami czołowymi. Przeprowadzono obliczenia analityczne oraz analizę numeryczną belek z połączeniami w przypadku dwóch schematów zamocowania belki: swobodnie podpartej oraz wspornikowej. Badanymi parametrami były: rozkład naprężeń w połączeniach, maksymalne ugięcie belek oraz sztywność obrotowa połączeń. Wyniki wykazały, że zaproponowane zmodyfikowane połączenia doczołowe charakteryzują się dużą efektywnością przenoszenia obciążeń oraz większą sztywnością obrotową w porównaniu ze standardowymi rozwiązaniami połączeń doczołowych.
EN
Bolted end-plate joints are an indispensable element of any steel structure. They enable quick and easy assembly of structural elements on the construction site. In end-plate joints irregularities may occur during the welding of the end plate to the beam, which may prevent proper prestressing of the bolts and, as a result, may lead to uneven distribution of forces in the bolts. The article includes an analysis of modified bolted end-plate joints with two-part end-plates in comparison to commonly used full end-plate end-plate joints. An analytical and numerical analysis of beams with connections was carried out for two beam attachment schemes: simply supported and cantilevered. The parameters tested were stress distribution in the connections, maximum beam deflections and rotational stiffness of the connections. The results have shown that the proposed modified end-plate joints are characterized by high load transfer efficiency and greater rotational stiffness compared to standard end-plate joint solutions.
Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych czterech śrubowych styków doczołowych belek o przekroju dwuteowym wysokości 1,0 i 1,5 m, z wieloma szeregami śrub i liczbą śrub 2, 4 i 6 w szeregach przy pasie rozciąganym. Na podstawie wyników badań i analizy MES stwierdzono, że ocena stanu granicznego nośności wielośrubowych styków doczołowych o modelu zniszczenia 2 i 3, przeprowadzona metodą składnikową wg PN-EN 1993-1-8, nie zapewnia ich bezpieczeństwa. Zaproponowano dwie metody modyfikacji metody składnikowej: MCM (Modified Component Method) i SRM (Stiffness and Rotation Method).
EN
Results of experimental tests of four extended multi-rows bolted end-plate beam splices of height 1,0 and 1,5 m having 2, 4 or 6 bolts in rows around tension flange, has been presented. On the basis of tests and FEM results it was concluded that moment resistance of joints with 2 and 3 failure mode calculated using component method of EN 1993-1-8 is highly underestimated and not safe. Two modification methods have been proposed: MCM (Modified Component Method) and SRM (Stiffness and Rotation Method).
W artykule omówiono metodę oceny wpływów dynamicznych obciążających podziemny gazociąg w całości osadzony w podłożu gruntowym, bazującą na numerycznej analizie obliczeniowej układu grunt + gazociąg i pomiarze drgań wierzchniej płaszczyzny gruntu ponad ocenianym przewodem. Przedstawione podejście, poparte przykładowymi wynikami, jest zgodne z aktualną normą i bezpieczne - nie wymaga bowiem wykonania odkrywek w celu osadzenia czujników pomiarowych bezpośrednio na konstrukcji gazociągu.
EN
The paper discusses a method for evaluation of the dynamic loads acting on an underground gas pipeline fully embedded in the ground. The method is based on a numerical computational analysis of the soil with pipeline system and the measurement of vibrations of the top ground plane above the pipeline analysed. The approach, supported by exemplary results, complies with the current standard and is a safe alternative to direct vibration measurements which require excavating and placing measurement sensors directly on the pipeline structure.
Wśród zestawu badań NDT znajduje się próba ciśnieniowa, której celem jest potwierdzenie szczelności układu. W celu przeprowadzenia próby ciśnieniowej niezbędne jest wykonanie kształtek zaślepiających rurociąg, w tym dna płaskie, będące przedmiotem artykułu. Opisane zastosowanie obliczeń MES pozwoliło na sprawdzenie poprawności przyjętej geometrii dna płaskiego ze wzmocnieniem czterema żebrami. Obliczenia MES den wzmocnionych żebrami pozwalają na większą elastyczność w stosowaniu materiałów oraz na optymalizację geometrii elementów ciśnieniowych. Wykazano podobieństwa pomiędzy metodami obliczeniowymi okrągłych den płaskich według trzech różnych standardów.
EN
One of the NDT tests which aim is to confirm the system tightness is the pressure test. In order to carry out such test it is necessary to prepare fittings for blinding the pipeline, including flat end caps which are the subject of this article. The described application of MES calculations enables to check the accuracy of the accepted gemetry of a flat end cap reinforced with four ribs. MES calculations for rib-reinforced end caps allow greater flexibility in application of various materials and optimisation of pressure elements geometry. Shown are similarities between methods of round flat end caps calculations carried out with the use of three different standards.
This paper aims to conceptualise the construction of noise barrier panels from components recovered from used wind turbine propellers. At present, they are mainly waste, but many ideas for their reuse are emerging. Based on previously conducted material tests, the strength of the panels was calculated in accordance with EN 14388. The finite element method and the ANSYS space-claim programme were used to analyse the strength and generate a 3D numerical model of the cracked wind turbine propeller panels. The permissible values given in the standard were compared with those obtained for the deflection of the component.
PL
Celem artykułu jest koncepcja budowy paneli ekranów akustycznych z elementów odzyskanych ze zużytych śmigieł turbin wiatrowych. Obecnie stanowią one głównie odpady, lecz pojawia się wiele pomysłów ich powtórnego wykorzystania. Na podstawie przeprowadzonych wcześniej badań materiałowych obliczono wytrzymałość paneli zgodnie z normą PN-EN 14388. Do analizy wytrzymałości i wygenerowania trójwymiarowego modelu numerycznego pękniętych paneli śmigła wiatraka wykorzystano metodę elementów skończonych oraz program ANSYS Space-claim. Dopuszczalne wartości podane w normie zestawiono z wartościami uzyskanymi dla ugięcia elementu.
Deformacje zapór ziemnych zachodzą w trzech etapach: budowy zapory, pierwszego napełnienia zbiornika wodą oraz funkcjonowania zapory, w czasie którego zachodzą długoterminowe deformacje. Długoterminową deformację zapory ziemnej przypisuje się przede wszystkim zmianom obciążenia na skutek wahań poziomu wody w zbiornikach antropogenicznych. W ciągu ostatnich 20 lat na całym świecie wystąpiły nieprzewidywalne wahania poziomu wód w zbiornikach wodnych, wywołane wydłużonymi okresami suszy lub dużych opadów deszczu. Ze względu na nieliniowe zachowanie się materiału zapory ziemnej, po redukcji obciążenia, spowodowanego spadkiem poziomu wody w zbiorniku, przemieszczenia poziome nie maleją, lecz utrzymują się na tym samym poziomie i po ponownym wzroście poziomu wody w zbiorniku przemieszczenia poziome dalej wzrastają. Zachowanie się materiału, z którego zbudowane są zapory ziemne, może być modelowane za pomocą nieliniowych modeli – hiperbolicznego lub hardening soil. W zastosowaniu tych modeli jednym z podstawowych problemów jest poprawne przyjęcie parametrów geotechnicznych charakteryzujących materiał gruntu. Wartości parametrów geotechnicznych są wyznaczone na podstawie wyników badań laboratoryjnych i mogą różnić się od wartości in situ. Wartości laboratoryjne powinny być zweryfikowane na podstawie przeprowadzenia w czasie pierwszego napełniania wodą zbiornika i początkowej działalności zapory, korelacji wyników pomiarów geodezyjnych i wyniku analizy deterministycznej, wykonanej np. metodą elementów skończonych (MES). W artykule przedstawiono analizę długoterminowych deformacji zapory ziemnej West Dam, która jest częścią zbiornika wodnego Diamond Valley Lake znajdującego się w Kalifornii. Analizę przeprowadzono metodą elementów skończonych z zastosowaniem modeli zachowania się materiału zapory – hiperbolicznego i hardening soil. Na wstępie przeprowadzono zweryfikowanie wartości parametrów geotechnicznych, które następnie zostały wykorzystane do wyznaczenia poziomych długoterminowych przemieszczeń zapory, wywołanych dużymi zmianami poziomu wody w zbiorniku Wyniki analizy wykazały, że fluktuacje poziomu wody powodowały kumulacyjny przyrost poziomych przemieszczeń zapory.
EN
Deformations of earth dams occur in three stages: construction of the dam, first filling of the reservoir with water, and operation of the dam when long-term deformations occur. Long-term deformation of the earth dam is primarily attributed to load changes due to fluctuations in water levels in anthropogenic reservoirs. Over the last 20 years, unpredictable fluctuations in water levels in reservoirs have occurred around the world due to extended periods of drought or heavy rainfall. Due to the non-linear behavior of the earth dam ma-terial, after reducing the load caused by the decrease in the water level in the reservoir, the horizontal displacements do not decrease but remain at the same level, and after the water level in the reservoir increases again, the horizontal displacements continue to increase. The behavior of the material from which earth dams are constructed can be modeled using nonlinear hyperbolic or hardening soil models. In the use of these models, one of the basic problems is determination of geotechnical parameters characterizing the soil material. The values of geotechnical parameters are determined based on laboratory test results and may differ from in-situ values. Laboratory values should be verified using integration of the results of geodetic monitoring and results of deterministic analysis e.g. the finite element method (FEM). An analysis of long-term deformations of the West Dam, which is part of the Diamond Valley Lake reservoir located in California is presented. The analysis was carried out using the finite element method with the hyperbolic and hardening soil models of dam material behavior. First, the values of geotechnical parameters were verified and next, using verified values the long-term horizontal displacements of the West Dam were calculated. The long-term deformations were caused by large changes in the water level in the reservoir. The analysis results showed that water level fluctuations resulted in cumulative increase in the horizontal displacements of the dam.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.