Decoupling equations - application of specific cases of damping in the crash simulation

• Autorzy: Osiński J.

Warianty tytułu

PL

Rozprzęganie równań - zastosowanie szczególnych przypadków tłumienia w symulacji zderzeń

• Konferencja: XXIV Sympozjum Bezpieczeństwo w Pojazdach Samochodowych (24 ; 20.11.2015 ; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents conditions of decoupling equation of linear systems with constant coefficients given by Professor Eugeniusz Kamiński and using of damping with matrix proportionate to stiffness and inertia matrix. It’s presented possibilities of using partially decoupling equation in order to simplification calculation of parametric vibration in nonlinear discrete-continuous systems. It’s features using of Rayleigh damping – damping matrix proportionate to mass matrix in order to simplification calculation algorithm EXPLICIT in Finite Element Method. It contains the results of simulation of car impact to thin walled pole (calculation using ABAQUS system) with initial velocity 27.78 m/s (100 km/h). Displacement of pole are presented too. The results of the simulation indicate that the lighting poles in our country do not meets the standards of energy-absorbing.

PL

W pracy przedstawiono warunki rozprzęgania układu liniowych równań różniczkowych o stałych współczynnikach podane przez profesora Eugeniusza Kamińskiego – zastosowanie tłumienia o składowych proporcjonalnych do bezwładności i sztywności. Przedstawiono możliwość zastosowania częściowego rozprzęgania równań w celu uproszczenia obliczeń drgań parametrycznych w nieliniowych układach dyskretno-ciągłych. Przedstawiono również wykorzystanie tłumienia Rayleigha – macierzy tłumienia proporcjonalnej do macierzy bezwładności dla uproszczenia algorytmu obliczeń EXPLICIT w systemach Metody Elementów Skończonych. Przedstawiono wyniki symulacji uderzenia pojazdu w stalowy słup cienkościenny (obliczenia wykonano systemem ABAQUS) - kolejne etapy uderzenia pojazdu poruszającego się z prędkością początkową 27,78 m/s (100 km/godz) w słup oraz odkształcenia słupa o przekroju ośmiokątnym. Wyniki te wskazują, że słupy oświetleniowe w naszym kraju nie spełniają wymagań norm w zakresie energochłonności.

Słowa kluczowe

EN

damping of vibration; decoupling equation; EXPLICIT; finite element method; crash simulation

PL

tłumienie drgań; rozprzęganie równań; EXPLICIT; metoda elementów skończonych; symulacja zderzeń

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2015
• Tom: z. 4/104
• Strony: 29--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Osiński J.

• Institute of Machine Design Fundamentals, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] Kamiński E.: Decoupling Equation of Mechanical Systems with viscoelastic elements (Original title in Polish Rozprzęganie układów mechanicznych z członami lepko-sprężystymi), IPPT Works 46/1970 Warsaw,
• [2] Osiński J.: Parametric Vibration of single stage gearbox like systems with two degree of freedom taking into consideration damping and constant loading (Original title in Polish Drgania parametryczne modelu jednostopniowej przekładni zębatej jako układu o dwóch stopniach swobody uwzględniającego tłumienie i stałe obciążenie), PhD Dissertation, Warsaw University of Technology, 1978,
• [3] Kamiński E., Osiński J.: Parametric Vibration of single stage gearbox taking into consideration damping and constant loading (Original title in Polish Drgania parametryczne jednostopniowej przekładni zębatej uwzględniającej tłumienie i stałe obciążenie), Archive of Machine Designs Fundamentals, Science Works of Warsaw University of Technology, S. Mechanika, Z. 1/1981,
• [4] Osiński J.: Parametric Vibration of discrete-continuous systems (Original title in Polish Drgania parametryczne tłumionych układów dyskretno-ciągłych), Science Works of Warsaw University of Technology, S. Mechanika, Z. 129, 1989,
• [5] Osiński J.: Modeling and analysis of vibration of discrete-continuous systems with parametric excitation under constant load Machine Dynamics Problems,
• [6] Osiński J.: Parametric Vibration of Nonlinear Systems, Nonlinear Vibration P25/1993,
• [7] Damping of Vibration, Zbigniew Osiński, editor, A. A. Balkema Brookfield, Rottherdam 1998,
• [8] Caughe T. K.: Classical normal modes in damped linear dynamics, Journal of Applied Mechanics, transaction of the ASME, Vol.27 p. 265-271, 1960,
• [9] Caughe T. K., O’Kelly M. E.: Classical normal modes in damped linear dynamics, Journal of Applied Mechanics, transaction of the ASME, Vol.32 p. 583-588, 1965,
• [10] Hoszwa K.: Identyfication of viscoelastic features of composite structure (Original title in Polish Identyfikacja właściwości lepkosprężystych struktury kompozytowej), PhD Dissertation, Warsaw University of Technology, 2005,
• [11] Osipiak M.: Simulation testing of viscoelastic features of composite structure (Original title in Polish Badania symulacyjne właściwości lepkosprężystych struktury kompozytowej), PhD Dissertation, Warsaw University of Technology, 2005,
• [12] Mańkowski J., Osiński J., Żabicki A.: Particular case of Decoupling Parametric Vibration Equation (Original title in Polish Szczególny przypadek rozprzęgania drgań parametrycznych), Works of Institute of Machine Design Fundamentals, Warsaw University of Technology z.21/2001,
• [13] Timmel M., Kolling S., Osterrieder P., Du Bois P.A.: A finite element model for impact simulation with laminated glass. International Journal of Impact Engineering 34 (2007) 1465–1478,
• [14] Jungowski A., Osiński J. – Energy dissipation of an elastomeric friction damper in sub-zero temperatures, MAINTENACE PROBLEMS 3/2014 p. 83-90,
• [15] Żach P. – Structural Identification of viscoelastic features of hiperdeformable materials (Original title in Polish Strukturalna identyfikacja właściwości sprężysto-tłumiących materiałów hiperodkształcalnych), Biblioteka Problemów Eksploatacji - Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji w Radomiu, 2013,
• [16] Osiński J., Rumianek P., Application of modified Ogden’s model for describing features of composites with gas phase, Machine Dynamics Problems, 2/2012 p. 64-75,
• [17] Osiński J., Rumianek P., Simulation of energy dissipation during impacts with hyperelastic elements, Machine Dynamics Problems, 2/2012 p. 77-83,
• [18] Dębniak M., Niesiobęcki D., Osiński J.: Stifness-strength analysis of metal-foam structure (Original title in Polish Analiza wytrzymałościowo-sztywnościowa struktury metalowo-piankowej), X Jubilee Science-Technology Conference Finite Element Method Programs in Computer Aided of Analysis, Design and Manufacturing, Kazimierz Dolny, 13-16.11.2007 r., p. 40-41,
• [19] Chomacki B.: Design and Assessment of Passive Safety of Lightning Columns with use of Finite Element Analysis (Original title in Polish Projektowanie i ocena bezpieczeństwa biernego stalowych słupów oświetleniowych z wykorzystaniem MES), MSc Dissertation, Warsaw University of Technology, 2015.