PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 24

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available Corrosion of Steel in Concrete - Modeling of Electrochemical Potential Measurement in 3D Geometry
Filipek R., Szyszkiewicz-Warzecha K., Szczudło J.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2020
|
Vol. 65, iss. 1
117--124
EN
The paper presents a 3D model and simulations of corroding reinforcement bars in a concrete element. Electric potential distributions are calculated in the concrete matrix and on its surface for two rebars arrangements with one or three active (anodic) sites to assess the reliability and identify possible problems when standard test measurements for corrosion assessment in concrete structures are used and conclusion on the corrosion state is inferred. The values of the potential strongly depend on a concrete layer thickness and beyond the threshold of 5-7 cm it is hardly possible to detect the number of active sites on the rebar. Also conductiv-ity – which is not constant in real world constructions – is an important factor. Thus without estimation of the state of concrete it is difficult to draw reliable conclusions on the corroding activity from shear potential measurements on the surface.
2
Content available remote Nowa, nieniszcząca metoda diagnostyki procesów korozyjnych na konstrukcjach żelbetowych
Filipek R., Pasierb P., Królikowska A., Komorowski L., Deja J., Łagosz A., Migdalski J., Lewenstam A., Plecha T., Kaszuba S.
Ochrona przed Korozją
|
2017
|
nr 12
391--395
PL
Powszechnie stosowane metody diagnostyki korozji konstrukcji żelbetowych to metody niszczące wymagające odkrycia zbrojenia albo wycięcia próbek z obiektu do dalszej analizy laboratoryjnej. Znane są również rozwiązania komercyjne do oceny zagrożenia korozją obiektów żelbetowych stosujące wybrane metody nieniszczące. W tej pracy przedstawiono nową, nieniszczącą metodę diagnostyki obecności korozji konstrukcji żelbetowych bazującą na równoczesnej analizie trzech technik elektrochemicznych: potencjału stacjonarnego, impulsu galwanostatycznego oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) wykonywanych na obiektach rzeczywistych. Ostatnia z metod stosowana jest powszechnie w pomiarach laboratoryjnych, jednakże pomiary wykorzystujące EIS w terenie, należą do rzadkości. Pomiary, z wykorzystaniem opracowanego zestawu elektrod, realizowane są w miejscach newralgicznych konstrukcji żelbetowych oraz szczególnie narażonych na korozję. Kompleksowa analiza wyników z trzech technik pozwala na ocenę obecności korozji konstrukcji żelbetowej w sposób nieniszczący.
EN
Destructive methods of corrosion diagnosis of reinforced concrete structures are still very common. Visual inspection involves removing of outer concrete layer or cutting samples for analysis in laboratory. Some nondestructive methods of corrosion investigation are also commercially available. In this paper, a new nondestructive method of rebar corrosion diagnosis in concrete structures is presented. It is based on complementary analysis of results obtained from three electrochemical techniques: electrochemical impedance spectroscopy (EIS), open circuit potential and galvanostatic pulse method and performed on-site. EIS is commonly used in the laboratory measurements, but on-site measurements are still very rare. Based on worked out electrodes set measurements are performed for places critical for the construction or particularly exposed to depassivation factors like chlorides. Complex analysis based on three different electrochemical techniques enables determination of corrosion presence in reinforced structures in nondestructive way.
3
Content available remote Inverse methods in corrosion research and materials degradation
Filipek R., Szyszkiewicz-Warzecha K.
Ochrona przed Korozją
|
2017
|
nr 11
358--363
EN
Applications of inverse methods in corrosion research and materials degradation are demonstrated. Two examples concern corrosion of reinforcement in concrete structures and one concerns a blast furnace. In the first example, a diffusion model and diffusion with reactions model are used to determine a chloride diffusion coefficient in concrete which can be applied to predict the lifetime of a building construction. In the second example, determination of corrosion state based on solution of inverse problems defined for transient response (galvanostatic pulse method) is shown. Finally, it is demonstrated how the inverse problem of the heat transport can be used to estimate degradation of refractory material being in contact with molten metal based on temperature readings in selected locations of the blast furnace.
PL
Przedstawiono zastosowania metody odwrotnej w badaniach nad korozją i degradacją materiałów. Dwa przykłady dotyczą korozji zbrojenia stalowego w konstrukcjach żelbetowych, a jeden dotyczy wielkiego pieca. W pierwszym przykładzie, model dyfuzyjny oraz dyfuzyjno- reakcyjny zostały użyte do wyznaczenia współczynnika dyfuzji chlorków betonie, który następnie może być wykorzystany w celu oszacowania czasu użytkowania konstrukcji budowlanej. W drugim przykładzie oszacowanie stanu procesu korozyjnego dokonano na podstawie rozwiązania problem odwrotnego zdefiniowanego dla czasowej odpowiedzi potencjałowej (metoda impulsu galwanostatycznego). Ostatni przykład demonstruje jak metoda odwrotna może być wykorzystana do problemu transport ciepła w celu oceny degradacji wyłożenia ogniotrwałego będącego w kontakcie ze stopionym metalem w oparciu o odczyty temperatury wielkiego pieca w wybranych punktach.
4
Content available remote Wyznaczanie współczynników dyfuzji chlorków w materiałach cementowych – Przegląd metod eksperymentalnych i modelowania: Część III – Metody impedancyjne
Szyszkiewicz K., Jasielec J. J., Królikowska A., Filipek R.
Cement Wapno Beton
|
2017
|
R. 22/84, nr 3
219--229
PL
Korozja stalowych elementów zbrojenia stanowi poważny problem dla trwałości i bezpieczeństwa konstrukcji żelbetowych. Jednym z najbardziej agresywnych chemicznych składników powodujących korozję zbrojenia są jony chlorkowe działające poprzez ogólny mechanizm depasywacji powierzchni zbrojenia. Jony chlorkowe dyfundują w roztworze w porach betonu docierając do zbrojenia, dlatego znajomość współczynnika dyfuzji chlorków w betonie jest niezwykle ważna. Ten artykuł jest ostatnim z serii trzech prac, których celem jest przegląd metod doświadczalnych i modeli teoretycznych stosowanych do wyznaczania współczynników dyfuzji chlorków w materiałach cementowych. W tej części omówione zostały metody oparte na pomiarach elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej. Jest to stosunkowo nowa metoda wyznaczania współczynników dyfuzji chlorków, która pozwala wyznaczać współczynniki dyfuzji w czasie rzeczywistym, a zatem mierzyć ich zmienność w czasie. Wykonanie pomiaru impedancyjnego w pełnym zakresie częstotliwości pozwala nie tylko wyznaczyć współczynnik dyfuzji, ale także parametry charakteryzujące mikrostrukturę materiału cementowego.
EN
The corrosion of steel reinforcement (rebars) in concrete structures is a severe durability and safety problem. One of the most aggressive chemical species which induces such corrosion is the chloride ion via the general mechanism of depassivation of the rebar surface. Chloride ions can diffuse through the solution of pore system in concrete to reach the rebar, thus the assessment of the diffusion coefficient of chloride in concrete is of paramount importance. This paper is the last part of a series of three papers which are meant to provide an overview of experimental methods and theoretical models which are used to predict a concrete materials resistivity to chloride ingress. Part 3 deals with methods based on electrochemical impedance spectroscopy. It is relatively new method which allows to determine the diffusion coefficient in realtime, and in consequence to quantify its variation over time. If the impedance experiment is carried out in full frequency range it will produce not only the diffusion coefficient but also the microstructure parameters of cementitious materials.
5
Content available remote Wyznaczanie współczynników dyfuzji chlorków w materiałach cementowych – Przegląd metod eksperymentalnych i modelowania: Część II – Metody Migracyjne
Jasielec J. J., Szyszkiewicz K., Królikowska A., Filipek R.
Cement Wapno Beton
|
2017
|
R. 22/84, nr 2
154--167
PL
Korozja stalowych elementów zbrojenia stanowi poważny problemem dla trwałości i bezpieczeństwa konstrukcji żelbetowych. Jednym z najbardziej agresywnych chemicznych składników powodujących korozję zbrojenia są jony chlorkowe działające poprzez ogólny mechanizm depasywacji powierzchni zbrojenia. Jony chlorkowe dyfundują w roztworze w porach betonu docierając do zbrojenia, dlatego znajomość współczynnika dyfuzji chlorków w betonie jest niezwykle ważna. Ten artykuł jest drugim z serii trzech prac, których celem jest przegląd metod doświadczalnych i modeli teoretycznych stosowanych do wyznaczania współczynników dyfuzji chlorków w materiałach cementowych. W tej części omówione zostały metody migracyjne, których głównym atutem w porównaniu do metod dyfuzyjnych jest skrócenie czasu eksperymentu niezbędnego do obliczenia współczynników dyfuzji.
EN
The corrosion of steel reinforcement (rebars) in concrete structures is a severe durability and safety problem. One of the most aggressive chemical species which induces such corrosion is the chloride ion via the general mechanism of depassivation of the rebar surface. Chloride ions can diffuse through the solution of pore system in concrete to reach the rebar, thus the assessment of the diffusion coefficient of chloride in concrete is of paramount importance. This paper is the second part of a series of three papers which are meant to provide an overview of experimental methods and theoretical models which are used to predict a concrete materials resistivity to chloride ingress. Part 2 deals with migration methods which major attribute is shortening of experimental time necessary to determine diffusion coefficients.
6
Content available remote Wyznaczanie współczynników dyfuzji chlorków w materiałach cementowych – Przegląd metod eksperymentalnych i modelowania: Część I – Metody dyfuzyjne
Szyszkiewicz K., Jasielec J. J., Królikowska A., Filipek R.
Cement Wapno Beton
|
2017
|
R. 22/84, nr 1
52--67
PL
Korozja stalowych elementów zbrojenia w betonowych konstrukcjach jest poważnym problemem dotyczącym trwałości i bezpieczeństwa. Jednym z najbardziej agresywnych chemicznych składników powodujących taką korozję są jony chlorkowe działające poprzez ogólny mechanizm depasywacji powierzchni zbrojenia. Jony chlorkowe mogą dyfundować w roztworze w porach betonu docierając do zbrojenia, tak więc możliwość oszacowania współczynnika dyfuzji chlorków w betonie jest niezwykle ważna. Przedstawiona praca rozpoczyna serię trzech publikacji, których celem jest przegląd metod doświadczalnych wyznaczania współczynników dyfuzji jonów chlorkowych i teoretycznych modeli opisujących procesy transportu tych jonów w betonie. W szczególności, część 1 serii zawiera ogólne wprowadzenie do tematyki i omawia bardziej szczegółowo metody dyfuzyjne, część 2 koncentruje się przede wszystkim na metodach elektro-migracyjnych, a część 3 opisuje metody oparte na impedancji elektrochemicznej, które nie są obecnie tak powszechnie wykorzystywane do wyznaczania współczynników dyfuzji chlorków, jak wspomniane już dwie pozostałe grupy.
EN
The corrosion of steel reinfordcement (rebars) in concrete structures is a severe durability and safety problem. One of the most aggressive chemical species which induces such corrosion are the chloride ions via the general mechanism of depassivation of the rebar surface. Chloride ions can diffuse through the solution of pore system in concrete to reach the rebar, thus the assessment of the diffusion coefficient of chloride in concrete is of paramount importance. This paper starts a series of three papers which are meant to provide an overview of experimental methods and theoretical models of chloride diffusion in cement based materials. Specifically, Part 1 includes general introduction to the subject and covers pure diffusion methods, Part 2 deals with electro-migration methods, and finally Part 3 describes methods based on the electrochemical impedance which are not so common for chloride diffusion coefficient determination as the previous two groups.
7
Content available remote Modelowanie przepływu cieczy przez materiały porowate o różnej mikrostrukturze
Stec J., Filipek R.
Cement Wapno Beton
|
2017
|
R. 21/83, nr 6
489--506
PL
W pracy przedstawiono sformułowania modeli transportu w ośrodku porowatym w skali mikro i makro. Jako model mikro ośrodka porowatego przyjęto układ nieruchomych kul reprezentujący ziarna, o rozkładzie dwumodalnym. Na podstawie obliczeń w skali mikro, stosując stacjonarne równanie Stokesa dla cieczy nieściśliwej, wyznaczono maksymalne prędkości oraz przepływy dla poszczególnych mikrostruktur w funkcji promienia małego ziarna oraz porowatości. Obliczono również krętość poszczególnych mikrostruktur. Przedstawiono metodę wyznaczania przepuszczalności układu, która jest uśrednionym parametrem opisującym ośrodek porowaty w skali makro. Zaprezentowana metoda może być stosowana w modelowaniu procesów transportu dla materiałów o rzeczywistej mikrostrukturze.
EN
In the paper authors present the formulation of transport models in porous medium in both micro and macro scale. System of spheres, representing grains, with bimodal radius distribution were used as a model of porous medium in micro scale. Based on calculation in micro scale, using stationary Stokes' equation for incompressible fluid, the maximum velocity and flows were calculated for each microstructure as a function of small grains size as well as porosity. Tortuosity for each microstructure was also calculated. Method for permeability determination, which is an average parameter describing porous medium in macro scale, was presented. Presented method might find application in modelling of transport for materials with real microstructure.
8
Content available Digital Synthesis of Sound Generated by Tibetan Bowls and Bells
Gołaś A., Filipek R.
Archives of Acoustics
|
2016
|
Vol. 41, No. 1
139--150
EN
The aim of this paper is to present methods of digitally synthesising the sound generated by vibroacoustic systems with distributed parameters. A general algorithm was developed to synthesise the sounds of selected musical instruments with an axisymmetrical shape and impact excitation, i.e., Tibetan bowls and bells. A coupled mechanical-acoustic field described by partial differential equations was discretized by using the Finite Element Method (FEM) implemented in the ANSYS package. The presented synthesis method is original due to the fact that the determination of the system response in the time domain to the pulse (impact) excitation is based on the numerical calculation of the convolution of the forcing function and impulse response of the system. This was calculated as an inverse Fourier transform of the system’s spectral transfer function. The synthesiser allows for obtaining a sound signal with the assumed, expected parameters by tuning the resonance frequencies which exist in the spectrum of the generated sound. This is accomplished, basing on the Design of Experiment (DOE) theory, by creating a meta-model which contains information on its response surfaces regarding the influence of the design parameters. The synthesis resulted in a sound pressure signal in selected points in space surrounding the instrument which is consistent with the signal generated by the actual instruments, and the results obtained can improve them.
9
Content available Heat transfer and inverse problems; selected cases in 1D and 3D geometries
Szyszkiewicz K., Dziembaj P., Filipek R.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2013
|
Vol. 58, iss. 1
9-18
EN
Heat transport phenomena in the framework of continuum media mechanics is presented. Equations for conservation laws and finite volume numerical method based on these equations are discussed. This method is the foundation of the FLUENT computational fluid dynamics (CFD) package which was used for calculations of the temperature distribution in several examples: steady and evolutional states for single and multiphase systems. Comparison with analytical solutions was carried out. This allows verification of the FLUENT results for various boundary conditions. Independent procedure based on the method of lines was applied for 1D cases and compared with FLUENT and/or analytical results. Formulation of a special type inverse problem for heat equation was given. Analytical solution of the steady-state inverse problem in 1D geometry was developed. Analogues case for 3D geometry was tested using FLUENT. This led to the optimization problem with clear and well defined optimum. This result suggests that in similar but more general inverse problems global optimum may exist which justifies the inverse problem methodology.
PL
Zaprezentowano zjawiska transportu ciepła w kontekście mechaniki ośrodków ciągłych. Omówiono równania wyrażające prawa zachowania oraz metodę numeryczną objętości skończonych bazującą na tych prawach. Metoda ta będaca podstawa pakietu FLUENT, który służy do obliczeń w dynamice płynów (CFD, compuational fluid dynamics) została użyta do symulacji rozkładu temperatury w kilku przykładach ilustrujących stany ewolucyjne i stacjonarne dla jedno- i wielo-fazowych układów. Przeprowadzono porównanie z wybranymi rozwiązaniami analitycznymi. Pozwoliło to na weryfikacje wyników z FLUENT-a dla różnych warunków brzegowych. Niezależna procedura oparta o metodę linii dla przypadku jednowymiarowego została wykorzystana do porównania z wynikami z FLUENT-a oraz wynikami analitycznymi. Sformułowano pewien specjalny przypadek zagadnienia odwrotnego dla równania ciepła i przedstawiono jego analityczne rozwiązanie. Analogiczny przypadek w geometrii trójwymiarowej przetestowano numerycznie z użyciem FLUENT-a. Prowadzi to do problemu optymalizacji z dobrze określonym minimum globalnym. Wynik ten sugeruje, że w podobnych, ale bardziej ogólnych zagadnieniach odwrotnych może istnieć optimum, co usprawiedliwia metodologie zagadnienia odwrotnego w takich sytuacjach.
10
Microstructure and kinetics of intermetallic phases growth in Ag/In/Ag joint obtained as the result of diffusion soldering
Skrzyniarz P., Wojewoda-Budka J., Filipek R., Zięba P.
Inżynieria Materiałowa
|
2010
|
Vol. 31, nr 3
662-665
EN
Copper plays the role of the fundamental conductive layer in short circuits. Nevertheless, in crucial areas silver is used due to higher electrical and thermal conductivity as well as oxidation resistance. This paper presents results of light and scanning electron microscopy observations of Ag/In/Ag joints obtained using diffusion soldering at the temperature 178°C and 193°C. The chemical composition analysis was performed at the joint cross-section using the energy dispersive X-ray spectrometry and two intermetallic phases: Ag2In and AgIn2, were identified. The AgIn2 phase with the melting temperature 144°C appears during joint solidification and it was neglected in calculation due to its nonequilibrium nature. The Ag2In phase growth at the temperature 178°C takes place when the volume diffusion predominated (n = 0.45) while at 193°C (n = 0.37) the contribution from the grain boundary diffusion became significant. The interdiffusion coefficients were calculated on the basis of the determined Ag2In phase growth rate curves at the temperature 178°C and 193°C. They were found to be: 1.27.10-15 m2/s and 1.97?10-15 m2/s for the numerical model, and: 2.53.10-15 m2/s and 4.93?10-15 m2/s for the Wagner model.
PL
Rolę podstawowej warstwy przewodzącej w układach drukowanych spełnia miedź. Mimo to w obszarach newralgicznych, stosuje się srebro ze względu na wyższą przewodność elektryczną i cieplną, a także odporność na utlenianie. W pracy przedstawiono wyniki badań złącz Ag/In/Ag otrzymanych za pomocą lutowania dyfuzyjnego niskotemperaturowego w temperaturze 178°C i 193°C wykonane techniką mikroskopii świetlnej i skaningowej mikroskopii elektronowej. Na przekroju spoiny wykonano analizy składu chemicznego metodą spektroskopii promieniowania rentgenowskiego z dyspersją energii i wykazano obecność dwóch faz międzymetalicznych: Ag2In i AgIn2. Faza AgIn2 o temperaturze topnienia 144°C pojawia się podczas krzepnięcia i ze względu na nierównowagowy charakter jej wzrostu pominięto ją w obliczeniach. Wzrost fazy Ag2In w temperaturze 178°C zachodzi przy przewadze dyfuzji objętościowej (n = 0,45), a w 193°C (n = 0,37) wzrasta udział dyfuzji po granicach ziaren. Na podstawie wyznaczonych krzywych szybkości wzrostu d = f(t) dla fazy Ag2In w temperaturze 178°C i 193°C, stosując numeryczny model dyfuzji, obliczono współczynniki dyfuzji wzajemnej, które wynoszą 1,27?10-15 m2/s i 1,97.10-15 m2/s, a z modelu Wagnera: 2,53.10-15 m2/s i 4,93?10-15 m2/s.
11
Content available remote Microstructure and Kinetics of Intermetallic Phases Growth in Ag/Sn/Ag Joint Obtained as the Results of Diffusion Soldering
Skrzyniarz P., Sypień A., Wojewoda-Budka J., Filipek R., Zięba P.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2010
|
Vol. 55, iss. 1
123-130
EN
Copper plays the role of the fundamental conductive layer in electronic circuits. Nevertheless, in the crucial areas, silver is used due to its higher electrical and thermal conductivity as well as oxidation resistance. Diffusion soldering is one of the novel technologies of metals joining which can successfully be used in the electronic industry. The main advantage of this process is that a joint produced is characterized by thermal and mechanical stability at temperatures 2-3 times higher than the soldering temperaturę. This paper presents results of optical and scanning electron microscopy observations of Ag/Sn/Ag joints obtained using diffusion soldering at the temperaturę 243 °C and 258 °C. The kinetics of Ag3Sn intermetallic phase growth was also studied as well as the chemical composition at the joint cross sections was determined using the energy dispersive X-ray spectroscopy method. The interdiffusion coemcients were calculated on the basis of the determined Ag3Sn phase growth ratę curves applying the numerical diffusion model developed at the Department of Solid State Chemistry, the Faculty of Materials Science and Ceramics at the AGH University of Science and Technology.
PL
Rolę podstawowej warstwy przewodzącej w układach drukowanych spełnia miedź. Mimo to w obszarach newralgicznych, stosuje się srebro ze względu na wyższą przewodność elektryczną i cieplną, a także odporność na utlenianie. Lutowanie dyfuzyjne niskotemperaturowe (ang. diffusion soldering) stanowi jedną z nowatorskich technik łączenia metali ze względu na łatwość zastosowania i szybkość procesu, w szczególności w przemyśle elektronicznym. Główną zaletą lutowania dyfuzyjnego niskotemperaturowego jest otrzymanie połączenia wykazującego stabilność termiczną i mechaniczną w temperaturach 2-3 razy wyższych niż temperatura lutowania. W pracy przedstawiono wyniki badań złącz Ag/Sn/Ag otrzymanych za pomocą lutowania dyfuzyjnego niskotemperaturowego w temperaturze 243 °C i 258 °C wykonane techniką mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej. Określona została także kinetyka wzrostu fazy międzymetalicznej Ag3Sn i skład chemiczny na przekroju spoiny metodą spektroskopii promieniowania rentgenowskiego z dyspersją energii. W oparciu o wyznaczone krzywe szybkości wzrostu fazy Ag3Sn obliczono współczynniki dyfuzji wzajemnej przy zastosowaniu numerycznego modelu dyfuzji opracowanego w Katedrze Fizykochemii Ciała Stałego na Wydziale Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Akademii Górniczo-Hutniczej.
12
Chemical Diffusion in Sr(Ce1-xYx)O3–delta
Pasierb P., Filipek R., Rekas M.
Polish Journal of Chemistry
|
2009
|
Vol. 83, nr 8
1443-1454
EN
Ceramic Sr(Ce0.95Y0.05)O3-delta was equilibrated at an ambient air (either wet or dry) and Ar-H2 atmospheres. After the step change of gas atmosphere, the equilibration kinetics was monitored by measuring weight change. Fick’s second law was applied to the experimental kinetic data (the in verse method) to obtain the chemical diffusion coefficient, Dchem. The determined Dchem indicates the complex processes in volving creation and transport of both oxygen vacancies and protonic defects in the studied material.
13
Content available remote Jubileusz 60-lecia Wydziału Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Chłopek J., Filipek R.
Materiały Ceramiczne
|
2009
|
T. 61, nr 3
218-219
14
Content available remote Numerical Simulation for the Bell Directivity Patterns Determination
Gołaś A., Filipek R.
Archives of Acoustics
|
2009
|
Vol. 34, No. 4
415-427
EN
The analysis of various sound sources is performed on the basis of their directivity patterns. The literature does not contain any information about directivity patterns of bells that are instruments broadly applied to sacral purposes or to create a certain sound space from the aesthetic point of view. The paper presents the methodology of determining the bell directivity patterns by an example of the Russian bell. This example was applied because exact values of geometrical parameters and measuring data of the bell were available. The model was created by means of FEA (finite element analysis). It included a coupling between the bell and its surrounding acoustic medium. During the modal analysis, the first three natural frequencies of the bell were calculated, and then, using the harmonic analysis, the directivity patterns were determined for the frequencies. Afterwards, the transient response of the system in selected measuring points was determined. The obtained results are important for bell-founders and architects because thanks to the knowledge of directivity patterns, the constructions supporting the bells can be designed in a better way and the sound propagation can be determined more precisely. The presented method of auralisation of the bell sound makes the cooperation between the designer and the receiver fairly convenient.
15
Content available remote Analiza MES promieniowania dźwięku przez belkę z elementami piezoceramicznymi
Filipek R., Wiciak J.
Czasopismo Techniczne. Mechanika
|
2008
|
R. 105, z. 1-M
97-108
PL
Przedmiotem badań było promieniowanie dźwięku przez jednostronnie utwierdzoną stalową belkę. Do jej powierzchni przytwierdzono dwie pary elementów piezoelektrycznych pełniące funkcje elementów wykonawczych oraz czujników. Układ wprawiono w drgania przez podanie na elektrody elementu wykonawczego napięcia przemiennego. Redukcja drgań została wprowadzona przez podanie na drugi element wykonawczy napięcia o częstotliwości identycznej z napięciem wymuszającym oraz będącego z nim, odpowiednio, w fazie lub przeciwfazie. Belkę umieszczono w objętości akustycznej, w której następowała emisja dźwięku. Rozkład pola akustycznego został określony dla stanu ustalonego w wybranych częstotliwościach rezonansowych. Obliczenia przeprowadzono, stosując MES, a następnie zweryfikowano doświadczalnie.
EN
Sound radiation from a steel cantilever beam was investigated. Two sets of collocated piezoelectric transducers were bonded to the beams surface and they were used for actuating and sensing. One of actuators served to drive the beam by applying harmonic voltage on its electrodes. Vibrations reduction was performed by using the second actuator. The reducing voltage has the same frequency as the excitation voltage and was in phase or in antiphase with it. The beam was placed in an acoustic volume, where sound radiation occurs. Sound field distribution was obtained in selected resonance frequencies in a steady state. Results were derived from the Finite Element Modeling and then verified experimentally.
16
Content available remote Growth kinetics of the intermetallics formed in diffusion soldered interconnections
Wojewoda J., Zięba P., Onderka B., Filipek R., Romanów P.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2006
|
Vol. 51, iss. 3
345-353
EN
The In-48 at.% Sn eutectic alloy was used in order to make Cu/Cu interconnection in the joining process called diffusion soldering. The sequence of intermetalic phases formation and their growth kinetics were determined by means of the light microscopy and scanning electron microscopy. This allowed to calculate the growth rate constant k and exponential factor n in the equation: x = k · tn as well as to draw the diffusion path on the appropriate isotherm of Cu-In-Sn system. It was revealed that the η [Cu6(Sn,In)5] phase appeared as the first one in the solid-liquid reaction between the Cu and In-Sn liquid and possessed dual morphology of fine and coarse grains. The deep grooves separating particular scallops of the η phase were considered to be “fast diffusion paths” at the early stage of the process. The gradual disappearance of grooves during further soldering makes the volume diffusion to be predominant way of mass transport. The second intermetallic phase δ [Cu41(Sn,In)11] was formed in the solid-solid reaction between the copper and η phase. It was observed either at lower temperatures after longer annealing time (tens of hours) or after short time (minutes) at 300C and higher temperatures. This phase had rather regular interface and its growth was governed by the chemical reaction at the interface. The growth rate constant grew with the temperature and it was even three times higher then that one for the η phase. A short incubation time preceded the growth of this phase. The fundamentals of mathematical model enabling the description of the growth of intermetallic phases in multi-component systems were presented.
PL
Stop eutektyczny In-48 at.% Sn został zastosowany do utworzenia spoiny Cu/Cu w procesie lutowania dyfuzyjnego-niskotemperaturowego. Sekwencja tworzących się faz międzymetalicznych w spoinie oraz kinetyka ich wzrostu została opisana przy pomocy mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej. Pozwoliło to wyznaczyć stałą szybkości wzrostu oraz wykładnik potęgowy w równaniu: x = k · tn oraz wykreslić tzw. scieżkę dyfuzji w oparciu o przekroje izotermiczne układu Cu-Sn-In. Jako pierwsza tworzy sie faza η [Cu6(Sn,In)5] w reakcji między Cu i ciekłym stopem In-Sn. Posiada dwie morfologie różniące się wielkościami ziaren. Faza η w kontakcie z lutowiem tworzy charakterystyczne skalopki oddzielone od siebie wąskimi kanałami, które identyfikowane są jako ścieżki szybkiej dyfuzji w wczesnym stadium lutowania. Stopniowy zanik kanałów prowadzi do zwiększenia roli dyfuzji objętościowej jako czynnika kontrolującego kinetykę wzrostu faz w spoinie. Druga faza międzymetaliczna δ[Cu41(Sn,In)11] tworzy się podczas reakcji w stanie stałym między Cu i faza η. Jej wzrost obserwowano w niższych temperaturach po kilkudziesięciu godzinach wygrzewania lub po kilku minutach lutowania w temperaturze 300C i wyższych. Tworzenie się fazy η poprzedzone jest krótkim okresem inkubacyjnym a jej wzrost kontrolowany jest reakcją na granicy faz. Stała szybkości wzrostu fazy η wzrasta wraz ze wzrostem temperatury procesu i jest nawet trzy razy większa od stałej właściwej dla wzrostu fazy η. Przedstawiono podstawy modelu matematycznego dyfuzji w układach wieloskładnikowych, który może być wykorzystany do opisu wzrostu faz międzymetalicznych w spoinie.
17
Content available remote FEM analysis of beam vibrations control using piezoelectric transducers and a RLC shunt circuit.
Filipek R., Wiciak J.
Archive of Mechanical Engineering
|
2006
|
Vol. LIII, nr 1
5-21
EN
Structural vibration damping via piezoelectric shunt circuits has received a great deal of attention recently as they are light, easy to use and provide for good vibration damping performance. This study investigates vibration damping of a clamped-free beam under harmonic excitations in the steady state. The damping control strategy utilises the piezoelectric properties of PZT materials and a shunt circuit consisting of series RLC elements in parallel configuration. The analysis was made for the first mode frequency and, at the same time, for the four resonance frequencies.
PL
W ostatnich latach zauważa się wzrost zastosowania przetworników piezoelektrycznych wraz z obwodami elektrycznymi RLC, ze względu na właściwości elektromechaniczne, do tłumienia drgań strukturalnych. W pracy przedstawiono analizę tłumienia drgań belki jednostronnie utwierdzonej przy wymuszeniu harmonicznym, w stanie ustalonym. Tłumienie drgań uzyskano poprzez zastosowanie elementów piezoelektrycznych typu PZT i obwodu elektrycznego złożonego z równolegle połączonych dwójników szeregowych RLC. Analizę sterowania drganiami przeprowadzono dla pierwszej częstotliwości drgań oraz jednocześnie dla czterech pierwszych częstotliwości rezonansowych.
18
Content available remote In terdiffusion in non-ideal systems
Filipek R.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2004
|
Vol. 49, iss. 2
201-218
EN
Darken's method of interdiffusion for multi-component systems is presented. A postulate that the total mass flow is a sum of the diffusion and the drift flows, is applied for the description of interdiffusion in the bounded open system. Nernst-Planck's flux formula assuming chemical potential gradient as a driving force for the mass transport is used for computation of the diffusion flux in non-ideal multi-component systems. An idea of the generalized solution was applied for obtaining the solution to the problem. Numerical solution using finite element method (Galerkin' s approximation) is shown. Applications of the model describing interdiffusion in the Cu-Fe-Ni non-ideal alloys including diffusion mixing in the closed systems and the evolution of an alloy composition due to selective oxidation (open system) are presented.
PL
W pracy przedstawiono model dyfuzji wzajemnej Darkena dla układów wieloskładnikowych. Model ten zakłada, iż strumień masy każdego ze składników jest sumą strumienia dyfuzyjnego i strumienia unoszenia. Zastosowanie wyrażenia Nernsta-Plancka, w którym gradient potencjału chemicznego składników jest siłą napędową dyfuzji, pozwoliło na obliczenie strumieni dyfuzyjnych składników w układach nieidealnych. Zdefiniowano pojęcie rozwiązania słabego zagadnienia dyfuzji wzajemnej w wieloskładnikowych nieidealnych układach otwartych oraz opracowano metodę rozwiązania problemu. przedstawiono efektywne wzory na rozwiązanie numeryczne problemu przy użyciu metody elementów skończonych. Model zastosowano następnie dla opisu dyfuzji wzajemnej w układzie nieidealnym Cu-Fe-Ni. Modelowano proces dyfuzyjnego mieszania się składników w trójskładnikowych parach dyfuzyjnych oraz selektywne utlenianie niklu. Wyniki obliczeń porównano z wynikami eksperymentalnymi.
19
Selective oxidation of Fe-Ni-Cr alloys.
Danielewski M., Filipek R., Milewska A.
Inżynieria Materiałowa
|
2001
|
R. XXII, nr 4
278-280
PL
W oparciu o model utleniania stopów dwuskładnikowych typu Ni-Pt, Wagnera oraz uogólnioną metodę dyfuzji wzajemnej Darkena (GDM) przeprowadziliśmy symulacje selektywnego utleniania stopów wieloskładnikowych. Uzyskane rozwiązanie pozwala badać ewolucje rozkładów koncentracji składników w układach zamkniętych i otwartych dla dowolnych warunków początkowych i brzegowych. Wykazaliśmy przydatność prezentowanej metody w obliczaniu zmian koncentracji składników przy powierzchni stopIzgorzelina (które są efektem reakcji na powierzchni stopu). Wykonane symulacje dyfuzji wzajemnej w selektywnie utlenianym stopie (Fe-48 Cr) i selektywnie siarkowanym stopie trójskładnikowym (Fe-18Cr-9Ni w % wag.) wykazują zadowalającą ilościową zgodność z wynikami eksperymentalnymi.
EN
The Wagner model of oxidation of binary Ni-Pt type alloys and the Generalized Darken Method of Interdiffusion (GDM) are combined to describe the selective oxidation of multicomponent alloys. The solution of the GDM enables one to obtain an exact expression for the evolution of component distributions in closed and open systems, for arbitrary initial distributions and time dependent boundary conditions. We show the usefulness of the presented method in estimating the changes of density of elements at the alloyIscale interface (a result of reaction at the interface). The simulations of the interdiffusion in selectively oxidized binary (Fe-48Cr) and selectively sulphidized ternary (Fe-18Cr-9Ni in wt.%) alloys show the qualitative agreement with the experimental results.
20
Content available remote Distribution of temperature in three-dimensional solids
Bożek B., Filipek R., Holly K., Mączka C.
Opuscula Mathematica
|
2000
|
Vol. 20
27-40
EN
In this paper some examples of numerical solutions of Fourier's evolution equation in an arbitrary Lipschitz three-dimensional domain are given. The standard Faèdo-Galerkin method, in which the approximate temperature appears as a solution of a system of ordinary differential equations in the space of spline functions of the first degree is used. Singular heat sources are also considered. An asymptotic behaviour of the distribution T(t, ·) of temperature when time t tends to infinity (for stationary data) is shown as well. In addition, the constructive method of triangulation of three-dimensional solids is presented.
PL
W pracy przedstawiono przykłady numerycznego rozwiązania zagadnień brzegowych dla ewolucyjnego równania Fouriera w dowolnym lipschitzowskim obszarze trójwymiarowym. Do rozwiązania zastosowano standardową metodę Faèdo-Galerkina, w której temperatura przybliżona pojawia się jako rozwiązanie układu równań różniczkowych zwyczajnych w przestrzeni elementów skończonych stopnia pierwszego. Dopuszczono singularne źródła ciepła. Zilustrowano asymptotykę rozkładu temperatury T(t, ·) odpowiadającej stacjonarnym danym, gdy czas t zmierza do nieskończoności. W pracy przedstawiono również efektywną konstrukcję triangulacji bryły trójwymiarowej.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.