Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Cyfrowy bliźniak opakowania z tektury falistej – czy to już możliwe?

Garbowski Tomasz, Karasiewicz Dawid

Przegląd Papierniczy

|

2026

|

R. 82, nr 4

187--195

PL

Cyfrowy bliźniak stanowi jedno z kluczowych pojęć Przemysłu 4.0 i 5.0, oznaczając dynamiczny, stale aktualizowany model rzeczywistego obiektu, zasilany danymi pomiarowymi oraz wspierający podejmowanie decyzji technicznych. W ostatnich latach koncepcja ta znalazła szerokie zastosowanie w lotnictwie, motoryzacji i energetyce, natomiast sektor opakowań z tektury falistej dopiero rozpoczyna wykorzystanie podobnych narzędzi. Artykuł przedstawia możliwości wdrożenia cyfrowego bliźniaka do opakowań tekturowych, obejmującego cały cykl życia wyrobu – od projektu konstrukcyjnego, poprzez produkcję, magazynowanie i transport, aż po użytkowanie oraz recykling. Omówiono źródła danych niezbędnych do budowy takiego modelu, w tym parametry materiałowe papierów składowych, geometrię fali, warunki klimatyczne, historię obciążeń oraz dane z linii produkcyjnych. Przedstawiono również rolę metod numerycznych, sztucznej inteligencji i systemów IoT w bieżącej aktualizacji modelu oraz przewidywaniu nośności, trwałości i ryzyka uszkodzeń opakowań. Szczególną uwagę zwrócono na możliwość szybkiej oceny wpływu wilgotności, składowania oraz zmian jakości surowca na zachowanie gotowego opakowania. Wskazano, że pełny cyfrowy bliźniak opakowania z tektury falistej jest już technicznie osiągalny, jednak jego praktyczne wdrożenie wymaga standaryzacji danych, integracji systemów produkcyjnych oraz uproszczonych modeli obliczeniowych możliwych do zastosowania w warunkach przemysłowych. Technologia ta może w przyszłości znacząco ograniczyć liczbę kosztownych testów fizycznych, skrócić czas projektowania oraz poprawić efektywność materiałową opakowań.

EN

The digital twin is one of the key concepts of Industry 4.0 and 5.0, referring to a dynamic and continuously updated virtual representation of a real object, supported by measurement data and used for engineering decision-making. In recent years, this concept has been widely adopted in aerospace, automotive, and energy sectors, while the corrugated packaging industry is only beginning to explore similar solutions. This paper discusses the feasibility of implementing a digital twin for corrugated board packaging, covering the entire product life cycle: structural design, manufacturing, storage, transport, use, and recycling. The study presents the main data sources required for such a model, including material parameters of paper constituents, flute geometry, climatic conditions, load history, and production-line data. The role of numerical methods, artificial intelligence, and IoT systems in continuous model updating and in predicting strength, durability, and failure risk is also discussed. Particular attention is given to the rapid assessment of humidity effects, warehousing conditions, and raw material variability on packaging performance. It is concluded that a full digital twin of corrugated packaging is already technically feasible; however, its industrial implementation still requires data standardization, integration of production systems, and simplified computational models suitable for real-time applications. In the future, this technology may significantly reduce costly physical testing, shorten development time, and improve material efficiency of packaging solutions.

2

Analiza numeryczna bezpieczeństwa geotechnicznego składowiska odpadów projektowanego w warunkach podłoża słabonośnego

Koda Eugeniusz, Bajda Marek, Sitek Wiktor, Lech Mariusz, Skutnik Zdzisław, Osiński Piotr

Przegląd Budowlany

|

2026

|

R. 97, nr 3

121--126

PL

Dobór sposobu posadowienia obiektów inżynierskich w trudnych warunkach geotechnicznych wymaga szczególnej analizy warunków gruntowych, przede wszystkim w zakresie interpretacji parametrów geotechnicznych. Składowiska odpadów zaliczane są do nietypowych obiektów inżynierskich, ich projektowanie wymaga zatem stosowania bardziej zaawansowanego podejścia analitycznego. W artykule przedstawiono analizę numeryczną metodą elementów skończonych zachowania się składowiska odpadów oraz podłoża gruntowego w związku z planowaną rozbudową obszaru składowania. Zakres analiz obejmuje ocenę bezpieczeństwa geotechnicznego, w tym analizę stateczności skarp oraz przemieszczeń projektowanego wykopu i nasypów otaczających strefę przyszłego składowania odpadów komunalnych. W analizach uwzględniono również proponowane metody wzmocnienia podłoża, takie jak kolumny wykonywane metodą wymiany dynamicznej (DR) oraz kolumny żwirowe (SC), prefabrykowane dreny pionowe (PVD) oraz warstwy geosyntetyczne, aby spełnić wymagania bezpieczeństwa geotechnicznego.

EN

The selection of the method of foundation of engineering structures in difficult geotechnical conditions requires a special analysis of the ground conditions, primarily in terms of the interpretation of the geotechnical parameters. Waste landfills are classified as atypical engineering facilities, so their design requires a more advanced analytical approach. The article presents a numerical analysis using the finite element method of the behavior of a waste landfill and the subsoil in connection with the planned expansion of the landfill area. The scope of the analyzes includes the assessment of geotechnical safety, including analysis of slope stability and displacements of the planned excavation and embankments surrounding the future municipal waste storage zone. The analyzes also took into account the proposed methods of strengthening the ground, such as columns made using the dynamic replacement method (DR) and gravel columns (SC), prefabricated vertical drains (PVD) and geosynthetic layers to meet the geotechnical safety requirements.

3

Analysis of the feasibility of land development in the protective zone of a decommissioned mine shaft

Jendryś Marek, Dyduch Grzegorz

Materiały Budowlane

|

2026

|

nr 3

49--57

EN

Under conditions of rising real estate prices and decreasing availability of investment land, the safe utilization of post-mining areas is becoming increasingly important, particularly in Upper Silesia, where investments within the protective zones of decommissioned mine shafts pose a significant challenge. This paper presents an analysis of land development possibilities in the vicinity of the “Poniatowski” shaft based on a review of available technical documentation and numerical modelling. The results indicate that, provided the shaft was properly decommissioned, conditional land development is feasible, subject to compliance with design requirements and monitoring.

PL

W warunkach zwiększających się cen i ograniczenia dostępności terenów inwestycyjnych rośnie znaczenie bezpiecznego wykorzystania terenów pogórniczych, szczególnie na Górnym Śląsku, gdzie wyzwaniem są inwestycje w strefach ochronnych zlikwidowanych szybów. W artykule przeanalizowano możliwość zagospodarowania terenu w otoczeniu szybu „Poniatowski” na podstawie kwerendy dostępnej dokumentacji i modelowania numerycznego. Wyniki wskazują, że przy prawidłowej likwidacji szybu możliwe jest warunkowe zagospodarowanie terenu z zachowaniem wymagań projektowych i monitoringu.

4

Modele matematyczne wielkoskalowych zasobników ciepła typu PTES

Pugacz Hubert

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2026

|

Nr 6

2--10

PL

W artykule omówiono modele matematyczne cieplnych wielkoskalowych zasobników energii typu PTES (Pit Thermal Energy Storage) pracujących w warunkach nieustalonych. Omówiono modele bilansowe, półanalityczne oraz uproszczone modele numeryczne. Przeanalizowano sposób odwzorowania zjawisk przewodzenia, konwekcji, stratyfikacji termicznej oraz wymiany ciepła z gruntem. Wskazano zalety i ograniczenia poszczególnych podejść w kontekście dokładności odwzorowania procesów fizycznych, kosztów obliczeniowych oraz możliwości zastosowania w projektowaniu i optymalizacji systemów magazynowania ciepła.

EN

In the paper mathematical models used for the thermal analysis of large-scale Pit Thermal Energy Storage (PTES) systems operating under transient conditions have been described. Energy balance models, semi-analytical models, and simplified numerical models were discussed. The study analyzes the representation of heat conduction, convection, thermal stratification, and heat exchange with the surrounding ground. The advantages and limitations of the individual approaches were identified in terms of the accuracy of physical process representation, computational cost, and applicability in the design and optimization of thermal energy storage systems.

5

A music-driven hybrid optimization approach for simultaneous pre-stack seismic inversion: a case study

Kant Ravi, Arefin Md Sultanul, Maurya S. P.

Acta Geophysica

|

2026

|

vol. 74, no. 3

art. no. 148, s. 1--15

EN

This study introduces a novel music-inspired hybrid optimization approach for simultaneous pre-stack seismic inversion, aimed at enhancing the accuracy and efficiency of subsurface property estimation. The proposed method, termed hybrid harmony search optimization (HHSO), combines the global search ability of harmony search optimization (HSO) with the local refinement efficiency of the quasi-Newton method (QNM). While HSO has shown effectiveness in global optimization, its convergence rate can be slow. The integration with QNM addresses this limitation by accelerating convergence and refining the inversion results more effectively. The HHSO algorithm is evaluated using both synthetic and real seismic datasets. For synthetic noise levels up to 30%, HHSO delivers significantly improved estimations of acoustic impedance ( Zp ), shear impedance (Zs), and density (p) compared to HSO and QNM methods. Application to real data also shows consistent improvements, with HHSO achieving higher correlations to well-log data (Zp = 0.91, Zs = 0.89, and p = 0.92) and reducing inversion errors from 1.4 to 0.25. Moreover, HHSO preserves the frequency content of the seismic signal more effectively, which is crucial for maintaining the integrity of seismic data. When applied to full seismic sections, HHSO produces smoother and more continuous images of the subsurface, aiding in the identification of geological features such as layer continuity and sand facies zones. These findings highlight the potential of HHSO as a robust and efficient tool for seismic inversion and reservoir characterization, offering an optimal balance between global exploration and local precision.

6

Projektowanie wytrzymałościowe opakowań z tektury falistej – modele numeryczne a rzeczywistość?

Garbowski Tomasz

Przegląd Papierniczy

|

2025

|

R. 81, nr 9

499--508

PL

Opakowania z tektury falistej odgrywają kluczową rolę w ochronie i transporcie produktów w wielu sektorach – od ciężkich dóbr przemysłowych, przez artykuły spożywcze i farmaceutyczne, świeże owoce i warzywa, aż po dynamicznie rozwijający się rynek e-commerce. Zapewnienie ich niezawodności mechanicznej wymaga podejścia interdyscyplinarnego, obejmującego zarówno proste reguły empiryczne i modele analityczne, jak i zaawansowane symulacje numeryczne. Choć wzory predykcyjne, takie jak równanie McKee czy jego modyfikacje, dostarczają wartościowych oszacowań nośności opakowań, w praktyce często obserwuje się istotne rozbieżności pomiędzy wynikami obliczeń a pomiarami siły zgniatania (BCT). Źródłem tych różnic są detale, które pozornie wydają się drugorzędne – anizotropia papieru, lokalne imperfekcje, jakość połączeń klejowych czy obecność nacięć i perforacji – lecz w praktyce decydują o realnej nośności. Dodatkowo, nieprecyzyjne składanie czy bigowanie mogą prowadzić do znacznego obniżenia wytrzymałości w porównaniu z wartościami teoretycznymi. Artykuł koncentruje się na wybranych szczegółach materiałowo-strukturalnych opakowań z tektury falistej, które w sposób istotny wpływają na nośność. Poprzez zestawienie metod obliczeniowych z eksperymentalnymi wynikami BCT, celem pracy jest przybliżenie różnic między modelem a praktyką oraz wskazanie kluczowych czynników, które należy uwzględnić w procesie projektowania wytrzymałościowego.

EN

Corrugated board packaging plays a central role in the protection and transportation of products across multiple sectors, including heavy industrial goods, food and beverages, pharmaceuticals, fresh produce, and the rapidly growing e-commerce industry. Ensuring the mechanical reliability of packaging requires a multidisciplinary approach that spans from empirical design rules and semi-analytical models to advanced numerical simulations. While predictive models such as the McKee formula or its extensions provide a useful baseline for estimating box compression strength (BCT), significant discrepancies often arise between calculated and experimentally measured capacities. These deviations are strongly influenced by details that may appear minor – such as material anisotropy, local imperfections, adhesive bonding, or geometric irregularities of cut-outs and creases – but collectively determine the effective load-bearing capacity of the package. Furthermore, inaccuracies in folding, gluing, or assembly processes can lead to strength reductions far beyond the tolerance margins assumed in theoretical design. This article addresses selected material-structural features of corrugated board packaging that critically impact compressive strength. By analyzing both the methodological frameworks for strength assessment and the practical aspects of box manufacturing, we aim to bridge the gap between theoretical prediction and real-world performance, ultimately advancing the reliability of strength-based packaging design.

7

Inteligentne projektowanie opakowań transportowych – jak optymalizować bezpieczeństwo i koszty?

Garbowski Tomasz

Przegląd Papierniczy

|

2025

|

R. 81, nr 7

351--358

PL

W artykule przedstawiono zintegrowane podejście do projektowania opakowań transportowych, które łączy techniki numeryczne, zaawansowaną diagnostykę eksperymentalną oraz analizę rzeczywistego cyklu logistycznego. Kluczowym elementem jest precyzyjne szacowanie współczynników bezpieczeństwa, z uwzględnieniem warunków klimatycznych (wilgotność, temperatura), dynamiki transportu (wibracje, wstrząsy), długotrwałego magazynowania (relaksacja i pełzanie materiałów), a także specyfiki rozmieszczenia ładunku na palecie. Dzięki zastosowaniu czujników wilgotności, temperatury i przyspieszeń oraz zaplanowanemu cyklowi badań laboratoryjnych możliwa jest kalibracja modeli numerycznych w celu odwzorowania rzeczywistego zachowania opakowania. Podejście to umożliwia optymalizację doboru tektury i geometrii opakowania do konkretnego cyklu logistycznego, prowadząc do istotnych oszczędności materiałowych bez pogorszenia bezpieczeństwa transportu.

EN

This article presents an integrated approach to the design of transport packaging that combines numerical modeling, advanced experimental diagnostics, and analysis of real-world logistics cycles. A key element of the methodology is the precise estimation of safety factors, taking into account climatic conditions (humidity, temperature), transport dynamics (vibrations, shocks), long-term storage (material creep and relaxation), and real palletization scenarios, including overhang and non-uniform loading. Particular attention is given to the impact of structural discontinuities such as perforations, hand holes, and cutouts, which are often omitted in empirical strength estimations. The use of sensors to record humidity, temperature, and acceleration, along with a carefully planned experimental program, enables calibration of numerical models that reflect the actual behavior of packaging structures. This approach makes it possible to optimize the selection of board grade and package geometry according to a specific logistics profile, leading to significant material savings without compromising transport safety.

8

Optymalizacja lokalizacji przecinki ściany 2/VII/385 w LW ,,Bogdanka" S.A. na podstawie badań laboratoryjnych skał oraz analizy numerycznej

Wróbel Marcin, Walentek Andrzej, Nguyen Phu Minh Vuong, Rajwa Sylwester

Przegląd Górniczy

|

2025

|

T. 82, nr 3

115--123

PL

Na podstawie przeprowadzonych badań laboratoryjnych właściwości skał z rejonu ściany 2/VII/385 w pokładzie 385/2 w kopalni LW „Bogdanka” S.A. opracowano numeryczny model górotworu, którego celem było określenie warunków stropowych w sąsiedztwie projektowanej przecinki rozruchowej tej ściany. Przeprowadzona analiza numeryczna umożliwiła identyfikację potencjalnych stref spękań górotworu w rzeczywistych warunkach geologiczno-górniczych, co ma szczególne znaczenie w przypadku prowadzenia eksploatacji w rejonach objętych zagrożeniem wodnym. Dodatkowo wykonano analizę warunków hydrogeologicznych oraz ocenę stanu zagrożenia wodnego w rejonie ściany 2/VII/385, w celu weryfikacji wyników uzyskanych z modelowania numerycznego. Otrzymane rezultaty stanowią istotne źródło informacji dla oceny bezpieczeństwa prowadzenia robót górniczych i mogą stanowić podstawę do racjonalnego określenia lokalizacji przecinki ściany 2/VII/385.

EN

Based on laboratory tests of rock properties from the area of the 2/VII/385 longwall in the 385/2 seam of the Bogdanka mine, a numerical rock mass model was developed to determine the roof conditions in the vicinity of the planned setup entry for this longwall. The conducted numerical analysis enabled the identification of potential rock mass fracture zones under the realistic geological and mining conditions, which is particularly important in the case of mining operations in areas exposed to water hazards. In addition, an analysis of hydrogeological conditions and an assessment of water hazard were carried out in the area of the 2/VII/385 longwall to verify the results obtained from numerical modelling. The results obtained constitute an important source of information for assessing the safety of mining operations and may serve as a basis for rationally determining the location of the setup entry for the 2/VII/385 longwall.

9

Specyfika oceny regionalnych zasobów wód podziemnych w zróżnicowanych warunkach hydrostrukturalnych Polski

Gurwin Jacek, Marszałek Henryk, Wąsik Mirosław, Rysiukiewicz Michał, Machnik Mateusz

Przegląd Geologiczny

|

2025

|

Vol. 73, nr 9

820--828

EN

The paper discusses the specifics of assessment of the regional groundwater resources in reservoirs with diverse hydro-structural con.ditions. Methodological aspects of resource calculation are presented for both Cenozoic porous and older fractured or porous-fractured reservoirs, including crystalline rocks of the Sudetes. Resource evaluation methods are analysed, highlighting the important role of numerical modelling as a key tool in interpreting groundwater dynamics. Special attention is given to the hydrogeological structures of the Sudetes, where the application of classical hydrological methods remains a reliable component for verifying modelling results.

10

The influence of flow velocity and turbulence on heat exchange processes and the uniformity of heat transfer fluid heating in solar water heating collectors

Tursunbaev Zhanbolot, Satybaldyev Abdimitalip, Attokurov Anarbek, Mavlyanova Zhanara, Yslamov Muhammadsadyk

Polityka Energetyczna

|

2025

|

T. 28, z. 2

191--210

EN

Enhancing the thermal efficiency and operational stability of solar water heating collectors necessitates optimizing heat transfer and ensuring uniform heating of the working fluid. This study examines the impact of flow velocity and turbulence on heat exchange processes and temperature distribution within the ribbed tubes of a solar collector. The problem is significant for maximizing solar energy utilization and minimizing auxiliary energy losses. Based on a review of recent advances in thermal-fluid modeling, the study aimed to identify optimal flow regimes that balance heat transfer enhancement with energy efficiency. Numerical simulations were conducted using the finite difference method, assuming steady-state turbulent flow in a 1.2 m ribbed tube with a 0.02 m internal diameter, wall temperature of 360 K, and inlet water temperature of 300 K. Thermophysical properties of water were set at 330 K. Results showed that an optimal flow velocity range of 3–4 m/s ensured efficient heat transfer and minimized energy losses. At 3.5 m/s, the outlet temperature reached 348 K, while the heat transfer coefficient peaked at 520 W/m2·K. The uniform heating coefficient 𝑅𝑢 decreased from 0.0135 at 0.5 m/s to 0.0095 at 3.5 m/s, indicating significant improvement in temperature homogeneity. Ribbed surfaces enhanced the heat transfer coefficient by 25–35% compared to smooth tubes, even at moderate velocities. The study successfully implemented its objective and offered practical recommendations for optimizing the design and operation of solar thermal systems to ensure stable and energy-efficient performance.

PL

Poprawa sprawności cieplnej i stabilności operacyjnej kolektorów słonecznych do podgrzewania wody wymaga optymalizacji wymiany ciepła i uzyskania równomiernego ogrzewania czynnika roboczego. W ni niejszym artykule zbadano, w jaki sposób prędkość przepływu i turbulencja wpływają na procesy wymiany ciepła i rozkład temperatury w żebrowanych rurach kolektora słonecznego. Problem ten jest istotny dla maksymalizacji wykorzystania energii słonecznej i minimalizacji strat energii pomocniczej. W oparciu o przegląd ostatnich postępów w modelowaniu cieplno-płynowym, w artykule sformułowano cel zidentyfi kowania optymalnych reżimów przepływu, które równoważą zwiększenie wymiany ciepła z efektywnością energetyczną. Symulacje numeryczne przeprowadzono przy użyciu metody różnic skończonych, zakłada jąc ustalony przepływ turbulentny w żebrowanej rurze o średnicy 1,2 m i średnicy wewnętrznej 0,02 m, temperaturze ścianki 360 K i temperaturze wody wlotowej 300 K. Właściwości termofizyczne wody usta lono na 330 K. Wyniki wykazały, że optymalny zakres prędkości przepływu 3–4 m/s zapewniał skuteczną wymianę ciepła i minimalizował straty energii. Przy 3,5 m/s temperatura na wylocie osiągnęła 348 K, podczas gdy współczynnik przenikania ciepła osiągnął szczyt 520 W/m2·K. Jednorodny współczynnik ogrzewania Ru zmniejszył się z 0,0135 przy 0,5 m/s do 0,0095 przy 3,5 m/s, co wskazuje na znaczną po prawę jednorodności temperatury. Żebrowane powierzchnie zwiększyły współczynnik przenikania ciepła o 25–35% w porównaniu z gładkimi rurami, nawet przy umiarkowanych prędkościach. Badanie pomyślnie zrealizowało swój cel i oferuje praktyczne zalecenia dotyczące optymalizacji konstrukcji i działania syste mów solarnych w celu zapewnienia stabilnej i energooszczędnej wydajności.

11

Finite element analysis of the mechanical behavior of the human femoral bone: a comparative study of homogeneous isotropic and heterogeneous isotropic material models

Chytła Piotr, Wojnarowska Wiktoria

Physics for Economy

|

2025

|

Vol. 7

41-60

EN

This study investigates the influence of different finite element material modeling approaches on the mechanical response of a femoral bone segment under three-point bending. Four material variants, ranging from homogeneous isotropic to heterogeneous isotropic models, were analyzed to assess their impact on displacement and stress distribution. The results demonstrate that material heterogeneity significantly affects displacement magnitudes, with homogeneous models underestimating deformation compared to heterogeneous ones that better reflect cortical and cancellous bone properties. Stress distribution patterns were primarily governed by geometry and boundary conditions, though stress concentrations near supports were identified as potential numerical artifacts. These findings underscore the importance of incorporating bone heterogeneity and anisotropy in FEM for accurate biomechanical simulations. Future research should focus on advanced anisotropic modeling, nonlinear behavior, and physiologically relevant loading conditions to enhance predictive capabilities, particularly for clinical applications such as implant design and surgical planning.

PL

Niniejsze badanie analizuje wpływ różnych podejść o modelowania materiałowego w metodzie elementów skończonych (MES) na odpowiedź mechaniczną segmentu kości udowej poddanego próbie zginania trójpunktowego. Przeanalizowano cztery warianty materiałowe - od jednorodnych izotropowych po niejednorodne izotropowe - w celu oceny ich wpływu na przemieszczenia oraz rozkład naprężeń. Wyniki wykazały, że niejednorodność materiałowa znacząco wpływa na wielkość przemieszczeń. Modele jednorodne zaniżają wartości deformacji w porównaniu z modelami niejednorodnymi, które bardziej realistycznie odwzorowują właściwości kości korowej i gąbczastej. Rozkład naprężeń był głównie determinowany przez geometrię i warunki brzegowe, choć zidentyfikowano koncentracje naprężeń w pobliżu podpór jako potencjalne artefakty numeryczne. Uzyskane wyniki podkreślają znaczenie uwzględniania niejednorodności i anizotropii tkanki kostnej w MES dla dokładnych symulacji biomechanicznych. Przyszłe badania powinny koncentrować się na zaawansowanym modelowaniu anizotropowym, zachowaniu nieliniowym oraz fizjologicznie uzasadnionych warunkach obciążenia w celu zwiększenia możliwości predykcyjnych, szczególnie w zastosowaniach klinicznych, takich jak projektowanie implantów czy planowanie zabiegów chirurgicznych.

12

Rockfill trenching for enhancing overburden dump height on weak soil strata

Shende Rahul, Venkatraman Srinivasan, Pandian Athiveera, Jain Shubham, Patel Anjan

Journal of Sustainable Mining

|

2025

|

Vol. 24, iss. 3

424--435

EN

Dumping waste on weak soil layers can destabilize the dump, compromising its capacity for material disposal. This study focuses on the stability of dumps placed over weak black cotton (BC) soil strata in central India, with an emphasis on assessing the effectiveness of rockfill trenches (RFT) in improving dump stability. A combined approach using nine limit equilibrium methods (LEM) and the finite element method (FEM) was employed for analysis. The results demonstrate that dump stability is significantly influenced by the presence of weak strata under both dry and wet conditions when the dumping height isincreased. The study also reveals that the factor of safety (FoS) can be enhanced by strategically placing an RFT near the toe of the dump. RFT width optimization for maximum stability was also carried out for increased dump height to 90 m. Moreover, the spatial arrangement of RFT beneath the dump can reduce displacement by 30–50%. The impact of RFT material properties on both FoS and displacement was examined, considering locally available materials. These findings suggest that careful design of on-site RFT dimensions can lead to substantial improvements in dump stability over weak soil layers.

13

Feasibility study for providing remedial measures for overburden dump in new Majri UG to OC mine, WCL Majri area, Warora, Chandrapur

Jangir Himanshu Kumar, Shende Rahul, Navagire Omkar, Venkatraman Srinivasan, Mandal Anirban, Patel Anjan

Journal of Sustainable Mining

|

2025

|

Vol. 24, iss. 1

158--174

EN

The central region of India is abundant in fertile black cotton soil, and the presence of such weak floors in open-cast mines poses significant slope stability concerns for overburden (OB) dumps. Addressing these issues is crucial for ensuring safe mining operations and cost-effectiveness. Several coal mines in this region have experienced overburden dump collapses due to the weak soil foundation. To enhance slope stability and mitigate the heaving effect near the toe of the dump, this study proposes parametric research that explores the flattening of the overall slope angle of the dump, bench angle optimization, and various feasible dimensions for rock-filled trenches, respectively. Using two-dimensional numerical modeling with SLOPE/W and SIGMA/W software, analyzed the slope stability and load-deformation behavior of the OB dump at the New Majri UG to OC mine in the Wardha Valley coalfields of Western Coalfields Limited (WCL). The results demonstrate that flattening the overall slope angle, bench angle optimization, and constructing a rock-filled trench with an effective width and depth significantly enhance stability. Additionally, this study provides further remedial measures, such as implementing erosion control techniques, to prolong the dump's life and reduce the adverse effects of erosion. The comprehensive analysis and suggestions aim to improve the safety and durability of OB dumps in mining operations.

14

Numerical modelling of sandwich panels subjected to fire conditions

Ablaoui El Mehdi, Pozorska Jolanta, Pozorski Zbigniew, Roszkowski Paweł, Malendowski Michał

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2025

|

Vol. 24, nr 3

5--17

EN

The paper addresses the problem of numerical modelling of sandwich panels exposed to fire temperatures. A complex spatial model is presented that takes into account the variation of material parameters with temperature. A cohesive interaction is defined between the panel layers, for which damage initiation and propagation criteria are provided. Thermal conductivity and radiation are also determined for this interaction and possible separation. In addition, support conditions simulating the experimental test conditions were defined. A combination of classical contact and point interactions using connectors is used for this purpose. The model is used to simulate fire exposure and compared with experimental results. The obtained results confirm that the model is suitable for predicting the general trend of panel behaviour during fire.

15

Numerical modeling of the solidification process in a mold-casting system with a gaseous gap

Węgrzyn-Skrzypczak Ewa, Skrzypczak Tomasz, Sowa Leszek

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2025

|

Vol. 24, nr 1

69--77

EN

The paper focuses on the numerical modeling of the solidification process, with particular emphasis on the key physical phenomenon of heat transfer within the mold-casting system. This process is influenced by the presence of a gaseous gap, which introduces thermal resistance at the interface and affects the solidification rate. The numerical model is developed using the Finite Element Method (FEM), with separate spatial discretizations for both the casting and the mold. Additionally, the thermal expansion of these regions, caused by temperature-dependent volume changes, is accounted for. The model utilizes two distinct meshes to compute the evolving temperature fields. Heat exchange between the cast- ing and the mold is governed by boundary conditions linking the two regions. The solution is computed incrementally, with each region being solved independently at each time step. This paper describes the main assumptions of the mathematical and numerical models and presents the comparison of results of three simulation variants carried out using a custom- -built program.

16

Modelling of shock phenomena for predicting shipping container damages in transport

Cekus Dawid, Dudek Marcin, Kwiatoń Paweł, Szmidla Janusz

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2025

|

Vol. 24, nr 3

18--30

EN

The paper presents the modelling of shock phenomena for predicting potential damage to shipping containers and transported cargo. The container design consists of an outer and inner frame connected by wire rope shock isolators. Drop test simulations were conducted using SolidWorks Motion and Matlab. In SolidWorks, a full 3D rigid-body model has been tested, whereas in Matlab a simplified two-degree-of-freedom model has been considered. The displacements and accelerations of the model elements have been analysed based on flat drop tests. The presented approach is the first step to eliminate the physical drop tests, which, while effective, are costly and resource intensive.

17

The influence of roughness coefficient on hydrodynamic simulations: A case study at the Co Chien estuary, Mekong delta

Nguyen Thi Kim Thao, Le Van Tuan

Inżynieria Mineralna

|

2025

|

Vol. 2, no. 1

259--272

EN

Erosion in the Mekong Delta in general and the coastal area of Tra Vinh province in particular is still happening. One of the direct causes of erosion is due to hydrodynamic factors. Numerical modeling is important in studying and analyzing hydrodynamic regimes in coastal and estuarine areas. The reliability of simulation results heavily depends on the accurate determination of input parameters, among which the roughness coefficient is a crucial parameter. In coastal and estuarine areas, determining the value of the roughness coefficient is challenging due to the complex topography and hydrodynamic factors influenced by the combined effects of waves, currents, and tides. This study aims to assess the impact of the roughness coefficient (Manning's M- inverse of Manning's n ) on simulation results using the MIKE 21/3 Coupled Model FM at the Co Chien Estuary - one of the main branches of the Mekong River. The results show that as the Manning number (M) increases, water level range and current speed rise, with M impact diminishing from the river mouth toward the sea. M notably affects spring tides more than neap tides, especially at tidal troughs and peak velocities. A Manning value of 40–50 provides reliable results. This study initially identifies a suitable range of Manning's M values for the study area, contributing to improving the reliability of numerical models.

18

Wdrożenie analiz globalnych EC3 drugiej generacji w praktyce inżynierskiej

Szewczyk Szymon, Studziński Robert

Inżynieria i Budownictwo

|

2025

|

R. 81, nr 3

271--276

PL

Współczesna praktyka projektowania konstrukcji budowlanych w dużym stopniu opiera się na tworzeniu zaawansowanych modeli obliczeniowych, które stanowią podstawę do prowadzenia analiz statyczno-wytrzymałościowych oraz oceny stateczności konstrukcji. Model obliczeniowy, jako uproszczone i wyidealizowane odwzorowanie rzeczywistego układu konstrukcyjnego, powinien możliwie wiernie odzwierciedlać rzeczywiste zachowanie obiektu pod wpływem przyjętych obciążeń. Parametry te w istotny sposób wpływają na rozkład sił wewnętrznych oraz przemieszczeń, a tym samym na wyniki obliczeń projektowych. W artykule dokonano przeglądu zagadnień związanych z modelowaniem konstrukcji stalowych, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu nieliniowości geometrycznej oraz imperfekcji konstrukcyjnych. Przedstawiono również różnice pomiędzy pierwszą a drugą generacją Eurokodu 3 w zakresie modelowania analizy globalnej, podkreślając rosnącą rolę zgodności modelu obliczeniowego z rzeczywistym zachowaniem konstrukcji. W opracowaniu uwzględniono jedynie nieliniowość geometryczną, z założeniem sprężystego modelu materiału. Celem artykułu jest identyfikacja kluczowych aspektów wpływających na poprawność i wiarygodność wyników analizy konstrukcji stalowych oraz wskazanie ograniczeń wynikających z przyjętych założeń modelowych. Przedstawiona tematyka może stanowić istotne wsparcie dla projektantów konstrukcji w procesie podejmowania decyzji inżynierskich w zakresie doboru odpowiedniego poziomu zaawansowania analizy obliczeniowej.

EN

Modern structural design practice relies heavily on the development of advanced computational models that serve as the basis for strength and stability analyses. A computational model, as a simplified and idealized representation of the actual structural system, should closely reflect the real behavior of the structure under the applied loads and adopted design solutions. This paper reviews essential aspects of modeling steel structures, with particular emphasis on the effects of geometric nonlinearity and structural imperfections. Differences between the first and second generation of Eurocode 3 in the field of global structural analysis are discussed, highlighting the increasing importance of aligning the computational model with the actual structural behavior. In the present study, only geometric nonlinearity is considered, assuming a linear-elastic material model. The aim of this paper is to identify key factors affecting the accuracy and reliability of analysis results in steel structures and to outline the limitations imposed by the adopted modeling assumptions. The presented considerations provide practical support for structural designers in making informed engineering decisions regarding the appropriate level of complexity in structural analysis.

19

Modelowanie skosów w konstrukcjach ramowych – implikacje dotyczące wymiarowania węzłów

Studziński Robert, Ordziniak Paweł

Inżynieria i Budownictwo

|

2025

|

R. 81, nr 3

277--281

PL

Stalowe konstrukcje ramowe są powszechnie stosowanym rozwiązaniem w budownictwie przemysłowym i użytkowym, gdzie kluczową rolę odgrywają odpowiednio zaprojektowane połączenia prętowe, zapewniające skuteczne przekazywanie sił oraz ciągłość pracy konstrukcji. W artykule przedstawiono klasyfikację połączeń stosowanych w konstrukcjach stalowych oraz omówiono ich wpływ na nośność, sztywność i odkształcalność całego układu nośnego zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 1993-1-8 (EC3). Szczególną uwagę poświęcono zagadnieniu modelowania połączeń belka-słup w ramach portalowych, ze szczególnym uwzględnieniem strefy węzła okapowego, gdzie często stosuje się skosy wzdłużne rygli. Celem opracowania jest analiza wpływu różnych sposobów odwzorowania skosu na rozkład sił wewnętrznych oraz konsekwencje projektowe wynikające z tego faktu. Wskazano również na znaczenie poprawnego modelowania węzłów w kontekście analizy statycznej i projektowania, ze szczególnym uwzględnieniem aspektów bezpieczeństwa, niezawodności oraz efektywności ekonomicznej realizacji konstrukcji.

EN

Steel frame structures are a widely used solution in industrial and commercial construction, where properly designed bar connections play a key role in ensuring effective force transmission and structural continuity. This paper presents a classification of connections commonly used in steel structures and discusses their impact on the load-bearing capacity, stiffness, and deformability of the entire structural system, in accordance with the requirements of the PN-EN 1993-1-8 (EC3) standard. Special attention is given to the modelling of beam-to-column connections in portal frames, with a focus on the eaves joint area, where longitudinal haunches are frequently applied. The aim of this study is to analyse the influence of different modelling approaches for haunches on the distribution of internal forces and the resulting design implications. The importance of accurate joint modelling in the context of structural analysis and design is highlighted, with particular emphasis on safety, reliability, and economic efficiency in the execution of steel structures.

20

Optimization of fiber-optic sensor performancein space environments

Smailov Nunzhigit, Orynbet Marat, Nazarova Aruzhan, Torekhan Zhadyger, Koshkinbayeva Sauletbek, Yssyraiyl Kydyrali, Kadyrova Rashida, Sabibolda Akezhan

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2025

|

T. 15, nr 2

130--134

EN

This article explores mathematical modeling strategies aimed at developing advanced stabilization techniques for fiber-optic sensors (FOS) used in space infrastructure. These sensors operate in extreme environments characterized by significant temperature fluctuations, high radiation exposure, and continuous mechanical vibrations, all of which can impact their performance. To address these challenges, this study proposes protective solutions, optimized design enhancements, and the integration of new system components to improve sensor durability and measurement precision. Numerical simulations validate the effectiveness of these solutions in maintaining sensor functionality during long-duration space missions. Additionally, the improved monitoring and control methodologies developed in this research contribute to enhanced operational efficiency and long-term sustainability in space applications. Beyond aerospace, these techniques are also applicable to harsh environments such as deep-sea exploration and underground mining, where extreme conditions demand highly resilient sensing technologies. The continued evolution of fiber-optic technologies supports the advancement of sensor systems across a wide range of industrial and scientific applications.

PL

Niniejszy artykuł przedstawia strategie modelowania matematycznego mające na celu opracowanie zaawansowanych technik stabilizacji światłowodowych czujników (FOS) wykorzystywanych w infrastrukturze kosmicznej. Czujniki te działają w ekstremalnych warunkach, charakteryzujących się dużymi wahaniami temperatury, wysokim poziomem promieniowania oraz ciągłymi drganiami mechanicznymi, które mogą wpływać na ich wydajność. Aby przeciwdziałać tym wyzwaniom, badanie to proponuje zastosowanie środków ochronnych, optymalizację konstrukcji oraz integrację nowych komponentów systemowych, co zwiększa trwałość czujników i precyzję pomiarów. Symulacje numeryczne potwierdzają skuteczność tych rozwiązań w utrzymaniu funkcjonalności czujników podczas długotrwałych misji kosmicznych. Ponadto opracowane w tym badaniu udoskonalone metody monitorowania i kontroli przyczyniają się do poprawy efektywności operacyjnej oraz długoterminowej trwałości systemów kosmicznych. Poza zastosowaniami w eksploracji kosmosu, techniki te sprawdzają się również w trudnych warunkach, takich jak badania głębinowe i górnictwo podziemne, gdzie ekstremalne środowiska wymagają wysoce odpornych technologii pomiarowych. Ciągły rozwój technologii światłowodowych wspiera postęp w tworzeniu nowoczesnych systemów czujnikowych w wielu gałęziach przemysłu i nauki.