Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 1921

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 97 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  FEM
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 97 next fast forward last
PL
W artykule przedstawiono problem właściwego odzwierciedlenia w modelowaniu komputerowym z wykorzystaniem elementów prętowych, drewnianych schodów spiralnych jako elementów z belek drewnianych ułożonych wzajemnie na sobie. Podano sposób rozwiązania tego zagadnienia przez autorów artykułu na przykładzie dyplomowej pracy inżynierskiej pt.: „Projekt wieży widokowej o konstrukcji drewnianej” [1] wykonanej przez autorkę artykułu.
EN
The article presents the problem of proper representation, in computer modelling using bar elements, of wooden spiral stairs as elements made of wooden beams stacked on top of each other. The method of solving this issue by the authors of the article is presented on the example of the engineering diploma thesis titled: „Design of an observation tower with a wooden structure” [1] prepared by the author of the article.
2
EN
This paper presents an example of the manufacturing of bracket forgings formed in a dual system. Cross-wedge rolling (CWR) was proposed as the forming method for the preform. The correctness of the adopted solution was verified in numerical simulations, which were performed using the commercial software Forge®. It was shown in detail how the shape of the workpiece changes in the individual operations of the forming process. Maps of temperature, effective strain, strain rate in the preform as well as distributions of force parameters in the rolling process are presented.
PL
W artykule przedstawiono przykład wykonywania odkuwek wspornika kształtowanych w układzie podwójnym. Jako metodę wytwarzania przedkuwki zaproponowano walcowanie poprzeczno-klinowe (WPK). Poprawność przyjętego rozwiązania zweryfikowano w symulacjach numerycznych, które wykonano w komercyjnym programie Forge®. Szczegółowo pokazano, jak zmienia się kształt przedmiotu obrabianego w poszczególnych operacjach procesu kształtowania. Przedstawiono mapy temperatury, intensywności odkształcenia, prędkości odkształcenia w przedkuwce oraz rozkłady parametrów siłowych w procesie walcowania.
EN
Deep drawing processes play a pivotal role in the manufacturing of sheet and shell products, making it a widely adopted method. This research employs numerical simulations to investigate the impact of various process parameters on the fracture height of cylindrical cups made from SECC (Steel Electrogalvanized Commercial Cold rolled) material. Specifically, it examines parameters such as blank holder force (BHF), punch corner radius (Rp), die corner radius (Rd), and punch-die clearance (Wc). The study extends to optimizing fracture height, offering a solution to this challenge. Subsequently, the selected parameters are validated through experimental deep drawing of cylindrical cups, resulting in a minimal deviation of 1.55% between simulation and experiment outcomes. A precise mathematical equation is developed to estimate fracture height under diverse machining conditions, with a maximum deviation of 4.52% observed between the mathematical model and simulation. These findings represent a substantial advancement in deep drawing processes technology, particularly in reducing error rates during the production of cylindrical cups.
EN
In this paper, a comparative analysis of structural materials used in the construction of high-pressure pumps delivery sections was carried out. The focus was on a comparison of the ceramic materials such as corundum (alumina, Al2O3) and silicon carbide (solid-state sintered) - SSiC with bearing alloy steel 100Cr6, that is the most common material used to make pistons and cylinders of the delivery section of common rail injection pumps. Simulations performed using the finite element method have proven that ceramic materials have a number of advantages and could therefore be an interesting substitute for materials traditionally used in this area.
EN
This manuscript concerns the investigation of the influence of the open hole on stability of the compression plate made of carbon-epoxy composite. Experimental tests carried out on the real plate resulted in a postcritical path from which the critical load value was determined using appropriate approximation method. In parallel, an independent study was carried out based on a numerical analysis using the finite element method (FEM). Investigations were conducted in terms of a linear eigenproblem analysis, from which the value of the bifurcation load was determined for the FEM model of the plate. Its values resulting from the numerical analyses were validated against the experimental results, thus confirming the adequacy of the designed FEM model of the plate. The paper shows that the incremental increase of the hole in the plate monotonically influences the decrease in the critical load of the plate. The largest decrease was observed for the specimen with the largest hole analysed and was 13.5% compared to a plate without a hole. The newness of the paper is the application of interdisciplinary investigation methods to describe the influence of the open hole compression (OHC) on the stability of composite plates. ABAQUS® was used as the tool with which the numerical analyses were realised.
EN
The research shows how to use swarming algorithms to rebuild the heat transfer coefficient, especially in regard to the continuous border condition. The authors utilized their application software to do numerical computations, employing classical variants of swarm algorithms. The numerical calculations employed a functional determining error to assess the accuracy of the estimated result. The functional minimization was conducted with the swarm algorithms (especially ABC and ACO). The geometry analyzed in this study consisted of a square shape referred to as the cast, enclosed within another square shape known as the casting mold. These two squares were separated by a layer facilitating heat conduction, characterized by the coefficient κ. The coefficient of the thermally conductive layer was recalibrated utilizing swarm methods within the range of 900 - 1500 [W/m^2K] and subsequently compared to a predetermined reference value. A finite element mesh consisting of 576 nodes was used for the calculations. The study involved simulations with populations of 5, 10, 15, and 20 individuals. Furthermore, each scenario also took into account noise of 0%, 2%, and 5% of the reference values. Results make evident the reconstructed value of the κ coefficient, cooling curves, and temperatures for the ABC and ACO algorithms are physically correct. The consequences indicate a notable level of satisfaction and strong concurrence with the anticipated of the κ parameter values. The results from the numerical simulations demonstrate considerable promise for applying artificial intelligence algorithms in optimizing production processes, analyzing data, and facilitating data-driven decision-making.
EN
A static and strength analysis of a simply supported steel beam with a special cross-section has been described in this work. The system has been subjected to a static load. On this basis the basic strength parameters of a beam with a hexagonal tubular section compared to a beam with a circular tubular section have been determined. The analysis consisted of assessing the possibility of using the proposed beam with a particular emphasis on the limitation of deflection compared to a beam with a circular tubular cross-section. The analytical calculations of the deflection and results from a program used for numerical calculations by the finite element method have been included. The values of reduced stresses and strains were compared according to the Huber von Mises hypothesis. Based on the results obtained, it was found that the use of a hexagonal cross-section is more effective than the comparison beam due to its smaller deflection. The conclusions also indicate the direction of further research.
PL
Przeprowadzono analizę statyczno-wytrzymałościową stalowej belki swobodnie podpartej o specjalnym przekroju. Poprzez dobór obciążenia statycznego możliwe było zbadanie podstawowych parametrów wytrzymałościowych belki o przekroju rurowym heksagonalnym w porównaniu do belki o przekroju rurowym okrągłym. Analiza polegała na ocenie możliwości stosowania proponowanej belki ze szczególnym wskazaniem ograniczenia ugięcia w porównaniu do belki o przekroju okrągłym rurowym. W pracy zawarto obliczenia analityczne strzałki ugięcia oraz wyniki z programu do obliczeń numerycznych z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Porównano wartości zredukowanych naprężeń i odkształceń wg hipotezy Hubera von Misesa. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że wykorzystanie przekroju heksagonalnego jest bardziej efektywne, ze względu na mniejsze ugięcie, niż w przypadku belki porównawczej. W podsumowaniu wskazano kierunek dalszych badań.
EN
The paper presents the results of experimental research as well as numerical calculations of 3D printouts made using Fused Filament Fabrication (FFF) made of PLA filament. The aim of the work was to determine the mechanical properties of the printouts. It was observed that the modulus of elasticity of the printouts does not depend on the geometry of the samples nor the direction of the printouts. Conversely, the tensile strength and strains of the prints do depend on the geometry and the direction of the prints in relation to the direction of loading.
PL
Przedstawiono zarówno wyniki badań, jak i obliczenia numeryczne wydruków 3D wykonanych z wykorzystaniem metody druku przyrostowego (FFF) wykonanych z filamentu PLA. Celem pracy było określenie własności mechanicznych. Zaobserwowano, że moduł Younga wydruków nie zależy od geometrii próbek ani od kierunku wydruków, natomiast wytrzymałość na rozciąganie i odkształcenia wydruków zależą od geometrii oraz od kierunku wydruków w stosunku do kierunku obciążania.
EN
Cavity-based metamaterials are usually designed for sound absorbing or sound scattering properties. They are built of combinations of ducts and slits, which in the case of acoustic absorbers are designed to maximize the sound absorption at resonance frequencies through the appearance of the viscothermal losses. The unit cells are designed under the assumption of perfectly rigid walls, shared by all the analytical models. Sound absorbing properties of the structures result from viscothermal losses in small ducts. The paper discusses the influence of adding sound absorption to the walls in the numerical model on the results of the observed sound absorption coefficient. It is demonstrated that the resulting sound absorption of the structure varies with changing sound absorption coefficient of the walls of the structure. The same observations are made for 3D-printed measurement samples, showing the importance of including the sound absorption of the walls in the modelling process.
EN
It is essential to check whether the surgical robot end effector is safe to use due to phenomena such as linear buckling and mechanical resonance. The aim of this research is to build an multi criteria optimization model based on such criteria as the first natural frequency, buckling factor and mass, with the assumption of the basic constraint in the form of a safety factor. The calculations are performed for a serial structure of surgical robot end effector with six degrees of freedom ended with a scalpel. The calculation model is obtained using the finite element method. The issue of multi-criteria optimization is solved based on the response surface method, Pareto fronts and the genetic algorithm. The results section illustrates deformations of a surgical robot end effector occurring during the resonance phenomenon and the buckling deformations for subsequent values of the buckling coefficients. The dependencies of the geometrical dimensions on the criteria are illustrated with the continuous functions of the response surface, i.e. metamodels. Pareto fronts are illustrated, based on which the genetic algorithm finds the optimal quantities of the vector function. The conducted analyzes provide a basis for selecting surgical robot end effector drive systems from the point of view of their generated inputs.
EN
In the structure of crane bumpers, there is a need to join various types of steel. Usually, low-alloy steel structures are used for this purpose, which can be represented by S355J2 steel. The tensile strength of S355J2 low-alloy steel is slightly below 600 MPa, and the tensile strength of S355J2 steel is at the high level of 200 J at ambient temperature. The impact strength of this steel in negative temperatures is also good at over 47 J at -60 °C, so it meets the 6th class of impact toughness. Welding structures, after classic gas metal arc welding (GMAW) processes, meet only the second impact toughness class. An improved GMAW process was used by micro-jet cooling application to raise the mechanical properties of the joints. The microstructure and main properties of the joints were carefully analyzed. The influence of using the new suggested welding process on the various properties of the welds is presented (UTS - ultimate tensile strength, YS - yield strength, Poisson ratio, elongation, Young’s modulus). Then, the effects of tests for use in crane bumper construction were checked by using a hybrid finite element method (FEM) analysis.
EN
This paper gives a comparison of the deformation and deflection of two types of tool holders used in turning processes. Comparison of the deflection and stresses has been performed on the location where the highest value of deflection can be measured i.e. on the tip of the cutting insert. Selected tool holder types (TH1 and TH2) have rectangular and polygonal shank. Tool holders were 3D modelled in SolidWorks and Autodesk Inventor software packages and exposed to the loading with ANSYS structural analysis FEM software. In FEM analysis, two elements size of the network are selected (mesh size 5 and 1 mm). The simulation was carried out for five different loading values acting on the tool holder model. Obtained results confirm lower deflections on CAPTO tool holders.
PL
W artykule porównano odkształcenie i ugięcie dwóch typów oprawek narzędziowych stosowanych w procesach toczenia. Porównanie ugięcia i naprężeń wykonano w miejscu, w którym można zmierzyć największą wartość ugięcia, czyli na czubku płytki skrawającej. Wybrane typy oprawek narzędziowych (TH1 i TH2) mają chwyt prostokątny i wielokątny. Uchwyty narzędziowe zostały wymodelowane w 3D w pakietach oprogramowania SolidWorks i Autodesk Inventor i poddane obciążeniu za pomocą oprogramowania do analizy strukturalnej FEM ANSYS. W analizie MES wybierane są dwa rozmiary elementów sieci (rozmiar oczek 5 i 1 mm). Symulację przeprowadzono dla pięciu różnych wartości obciążeń działających na model oprawki. Uzyskane wyniki potwierdzają mniejsze naprężenia i ugięcia oprawek narzędziowych CAPTO.
EN
The article presents the influence of the skin effect on the maximum possible efficiency in the developed periodic Wireless Power Transfer (WPT) systems. The presented periodic WPT system allows for the simultaneous supply / charging of many low-power receivers. The analysis was performed based on the two proposed methods, i.e. analytical and numerical. The analytical solution of the transmitting-receiving system takes into account the parameters calculated based on analytical equations concerning the influence of magnetic couplings, structure geometry and loads. A numerical solution was also proposed, which allows the number of degrees of freedom to be reduced by applying periodic conditions. In order to verify the proposed methods and check the influence of the skin effect on the efficiency of the WPT system, calculations and analysis were performed for models that took into account the variability of the number of turns, the distance between the transmitting and receiving coils, and the frequency of the energy source. The results prove that taking into account the skin effect in the proposed low-power WPT systems reduces the efficiency of the system by up to 8%
PL
W artykule przedstawiono wpływ efektu naskórkowości na maksymalną możliwą do uzyskania sprawność w opracowanych periodycznych układach Wireless Power Transfer (WPT). Zaprezentowany periodyczny układ WPT pozwala na jednoczesne zasilanie/ładowanie wielu odbiorników małej mocy. Analiza przykładowych wariantów została wykonana na podstawie zaproponowanych dwóch metod, tj. analitycznej i numerycznej. Rozwiązanie analityczne układu nadawczo-odbiorczego, uwzględnia parametry obliczone na podstawie równań analitycznych dotyczących wpływu sprzężeń magnetycznych, geometrii konstrukcji i obciążeń. Zaproponowano również rozwiązanie numeryczne, które pozwala na redukcję liczby stopni swobody poprzez zastosowanie warunków periodycznych. W celu weryfikacji zaproponowanych metod i sprawdzenia wpływu efektu naskórkowości na sprawność układu WPT wykonano obliczenia i analizę dla modeli, w których uwzględniono zmienność liczby zwojów, odległość między cewką nadawczą i odbiorczą oraz częstotliwość źródła energii. Wyniki dowodzą, że uwzględnienie efektu naskórkowości w zaproponowanych układach WPT małej mocy powoduje zmniejszenie sprawności układu nawet o 8%.
PL
W pracy opisano przebieg nieniszczących badań konstrukcji podziemnego zbiornika na wodę oraz przeprowadzono analizę statyczno-wytrzymałościową. W zakres wykonanych prac wchodziła pełna inwentaryzacja obiektu, badania nieniszczące ścian i stropu zbiornika oraz analiza numeryczna pracy całego obiektu z wykorzystaniem programu opartego na MES. Określono możliwość dalszego użytkowania zbiornika.
EN
The paper describes the course of non-destructive testing of the structure of the underground water tank and the static and strength analysis performed. The scope of work included a full inventory of the facility, non-destructive testing of the walls and ceiling of the tank, and numerical analysis of the operation of the entire facility using a program based on MES. The possibility of further use of the tank was determined.
PL
W artykule przedstawiono badania rozwarstwienia prefabrykowanych sprężonych belek betonowych. Głównym celem programu badań jest określenie wpływu kształtu zespolenia na zachowanie się belek zespolonych. Zbadano żebrowe prefabrykowane belki sprężone z pełnym zespoleniem, zerwaną adhezją i zerwaną adhezją oraz tarciem. Pomiary z wykorzystaniem technologii cyfrowej korelacji obrazu (DIC) wraz z analizą charakterystyki siła-przemieszczenie wykazały decydujący wpływ długości rozwarstwienia na pracę elementu. Powstawanie lokalnego poślizgu w płaszczyźnie zespolenia związane było z propagacją zarysowań giętnych i ukośnych. Zarysowanie dochodzące do strefy podparcia należy uznać za moment rozwarstwienia elementu zespolonego.
EN
The article presents a study of the interface behavior of precast pre-stressed composite beams. The main objective of the research program is to determine the influence of the interface’s shape on the composite element’s behavior. The rib-shaped precast prestressed beams with full bond, broken adhesion and broken contact were tested. DIC measurements with force-displacement relations analysis showed a crucial impact of cracking length on element performance. The formation of the local slip of the interface was related to the propagation of flexural and shear cracks. The crack reaching the support zone should be considered the moment of debonding of the composite element.
17
Content available Analiza kompozytowej belki stal-OSB
PL
W niniejszej pracy zaproponowano nowy typ belki kompozytowej stal-OSB, która składa się z cienkościennych blach stalowych i płyt OSB. Elementy belki połączono za pomocą klejenia. Głównym celem badań było numeryczne i eksperymentalne wyznaczenie nośności na zginanie innowacyjnej belki zespolonej stal-OSB. Dokonano parametryzacji szerokości i wysokości przekroju poprzecznego belki. Na podstawie wyników analiz określono, że o nośności belek, o stosunku szerokości do wysokości od 1:4 do 1:5, decyduje obciążenie w zakresie naprężeń krytycznych bez zwichrzenia.
EN
In this study, a new type of steel-OSB beam, which consisted of thin-walled steel sheets and oriented strand boards, was proposed. The beam components were joined using adhesive bonding. The main objective of this research was the numerical and experimental determination of the bending resistance of the innovative steel-OSB beam. The width and height of the cross-section of the beam were parameterized. It was proven that the load capacity of beams with a width to height ratio of 1:4 to 1:5 is determined by the load in the range of critical stresses without buckling.
EN
The article presents the research results on the impact of differences in input data values concerning materials used in thermal barrier coating systems on the results of the finite element method (FEM) simulation of temperature distribution and Huber-Mises equivalent stresses. This article focuses on the material parameters characterizing the intermediate layer and the base material. It was shown that, as in the case of the 8YSZ ceramic layer, the data are characterized by a very wide scatter of values. It was found that the results of the simulations obtained with the use of these data differ significantly from each other, depending on the adopted reference point, i.e. whether minimum, maximum, median or average values were adopted for the simulation. Therefore, considering the total differences in simulations resulting from the scattering of input data for the substrate material, interlayer and ceramic layer, it should be stated that it is possible to obtain virtually any simulation result.
PL
Symulacje numeryczne rozkładu temperatury oraz stanu naprężeń w powłokowych barierach cieplnych w kontekście różnic w wartościach danych wejściowych – warstwa pośrednia i materiał podłoża W artykule przedstawiono wyniki badań nad wpływem różnic w wartościach danych wejściowych dotyczących materiałów używanych w systemach powłokowych barier cieplnych na wyniki symulacji metodą elementów skończonych (MES) rozkładu temperatury i naprężeń zastępczych Hubera-Misesa. Skupiono się na parametrach materiałowych charakteryzujących warstwę pośrednią oraz materiał podłoża. Wykazano, że tak jak w przypadku warstwy ceramicznej 8YSZ dane charakteryzują się bardzo szerokim rozrzutem wartości. Stwierdzono, że wyniki symulacji z użyciem tych danych różnią się znacznie od siebie w zależności od przyjętego punktu odniesienia, to znaczy od tego, czy do symulacji przyjęto wartości minimalne, maksymalne, medianę czy średnią. Uwzględniając zatem sumaryczne różnice w symulacjach wynikające z rozrzutu danych wejściowych dla materiału podłoża, międzywarstwy oraz warstwy ceramicznej, należy stwierdzić, że możliwe jest uzyskanie praktycznie dowolnego wyniku symulacji.
EN
The article presents the research results on the impact of differences in input data values concerning materials used in thermal barrier coating systems on the results of simulations using the finite element method of temperature distribution and Huber-Mises equivalent stresses. Literature data on basic physical quantities important from the point of view of modelling, i.e. thermal conductivity coefficient, linear expansion coefficient, specific heat, density, Poisson fraction and Young’s modulus, were reviewed. It has been shown that the data is characterised by a very wide range of values, which makes the issue of the final simulation results debatable. The study performed a simple statistical analysis of the available data for the 8YSZ compound, using the minimum, maximum, mean, and median values to simulate deadness. It was found that the results of the obtained simulations with the use of these data differ fundamentally from each other.
PL
Symulacje numeryczne rozkładu temperatury oraz stanu naprężeń w powłokowych barierach cieplnych w kontekście różnic w wartościach danych wejściowych – warstwa ceramiczna W artykule przedstawiono wyniki badań nad wpływem różnic w wartościach danych wejściowych dotyczących materiałów używanych w systemach powłokowych barier cieplnych na wyniki symulacji metodą elementów skończonych rozkładu temperatury i naprężeń zastępczych Hubera-Misesa. Dokonano przeglądu danych literaturowych na temat podstawowych wielkości fizycznych istotnych z punktu widzenia modelowania, tj. współczynnika przewodnictwa cieplnego, współczynnika rozszerzalności liniowej, ciepła właściwego, gęstości, ułamka Poissona oraz modułu Younga. Wykazano, że dane charakteryzują się bardzo dużym rozrzutem wartości, co sprawia, że finalne wyniki symulacji są dyskusyjne. W badaniach przeprowadzono prostą analizę statystyczną dostępnych danych dotyczących związku 8YSZ, wykorzystując do symulacji wartości minimalne, maksymalne, średnią i medianę. Stwierdzono, że uzyskane wyniki symulacji z użyciem tych danych różnią się od siebie w sposób zasadniczy.
EN
The paper presents an original proposal to assess the safety of internal panel elements in buildings implemented in the systemic structural systems of a large panel. The publication, based on the author's shell model of the large-panel building structure, presents an innovative method of assessing the impact of imperfection in internal panel elements on the safety of buildings erected on the basis of industrialized structural systems.
first rewind previous Strona / 97 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.