Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Przedstawiono wyniki analizy numerycznej i doświadczalnej odpowiedzi światłowodowej siatki Bragga o stałym okresie poddanej niegładkiemu rozkładowi odkształcenia. Wyniki obydwu analiz dobrze korespondują ze sobą i pokazują, że zadawany rozkład odkształcenia siatki wywołuje poszerzenie jej widma odbitego ze znaczną nieregularnością kształtu, zależną od położenia punku niegładkości odkształcenia i wartości maksymalnej odkształcenia.
EN
The paper presents the results of numerical and experimental analysis of the response of an embedded uniform optical fiber Bragg grating to a strain, whose distribution is non-smooth. The results of both analyzes correspond well with each other and indicate that the applied strain distribution of the grating induces a broadening of its reflection spectrum, with considerable irregularity of the spectrum’s shape, depending on the position of the point of non-smoothness of the strain distribution and on the strain’s maximum value.
2
Content available remote Odtwarzanie rozkładu odkształcenia przy pomocy światłowodowej siatki Bragga
PL
W artykule przedstawiono rekonstrukcję rozłożonego odkształcenia działającego na światłowodową siatkę Bragga na podstawie jej widma odbitego. Wykorzystano do tego celu metodę macierzy przejścia oraz nieliniową metodę optymalizacji Neldera-Meada. Wyniki przeprowadzonych symulacji i odtwarzania profili odkształcenia wskazują na dobrą ich zgodność z oryginalnymi profilami odkształcenie; błędy rekonstrukcji tych profili nie przekraczają pojedynczych procentów.
EN
In this paper, we present a reconstruction of the distributed strain affecting the fiber Bragg grating performed by means of its reflection spectrum. For this purpose, we applied the transfer matrix method and the Nelder-Mead nonlinear optimization method. Reconstruction results of the strain profile carried out on the basis of a simulated reflection spectrum as well as measured reflection spectrum of the FBG indicate good agreement with the original strain profile; the profile reconstruction errors are within the single digit percentage range.
PL
W artykule przedstawiono syntezę parametrów światłowodowej siatki Bragga (FBG) oraz rekonstrukcję rozłożonego odkształcenia działającego na siatkę na podstawie jej widma odbitego. Wykorzystano do tego celu metodę macierzy przejścia oraz nieliniową metodę optymalizacji Neldera- Meada. Wyniki przeprowadzonych symulacji i odtwarzania profili odkształcenia wskazują na dobrą ich zgodność z oryginalnymi profilami odkształcenie; błędy rekonstrukcji tych profili nie przekraczają pojedynczych procentów. Na tej podstawie stwierdza się, że metodę optymalizacji Neldera-Meada w połączeniu z metodą macierzy przejścia można z powodzeniem stosować w zadaniach miernictwa wielkości rozłożonych.
EN
A synthesis of the fiber Bragg grating (FBG) parameters and reconstruction of the distributed strain affecting the grating performed by means of its reflection spectrum is presented. For this purpose, there are applied the transition matrix method and the Nelder-Mead nonlinear optimization method. The essence of both methods is described. First, simulations of reconstruction of the grating parameters and the linear distributions of compressive strains were performed. The results of these simulations are presented in Section 3. Then the reconstruction of the compressive strain profiles was carried out on the basis of the measured spectrum of the grating. The results of those calculations are given in Section 4. The reconstruction results of the strain profile carried out on the basis of the simulated reflection spectrum and the measured reflection spectrum of the FBG show good agreement with the original strain profile; the profile reconstruction errors are within the single digit percentage range. One can conclude that the Nelder-Mead optimization method combined with the transition matrix method can be used for distributed sensing problems.
EN
In this paper, we present a synthesis of the parameters of the fiber Bragg grating (FBG) and the reconstruction of the distributed strain affecting the grating, performed by means of its reflection spectrum. For this purpose, we applied the transition matrix method and the Nelder-Mead nonlinear optimization method. Reconstruction results of the strain profile carried out on the basis of a simulated reflection spectrum as well as measured reflection spectrum of the FBG indicate good agreement with the original strain profile; the profile reconstruction errors are within the single digit percentage range. We can conclude that the Nelder-Mead optimization method combined with the transition matrix method can be used for distributed sensing problems.
PL
Bezsiatkowa metoda R-funkcji (funkcji Rvacheva) może być zastosowana do rozwiązywania odwrotnych zagadnień przewodnictwa ciepła z nieskończoną liczbą parametrów decyzyjnych. W pracy pokazano rozwiązania trzech różnych problemów poszukiwania współczynnika wymiany ciepła na jednym z brzegów kwadratowego obszaru. Pomiary temperatury kamerą termowizyjną na brzegu obszaru, symulowano poprzez rozwiązanie metodą elementów skończonych odpowiednich zadań bezpośrednich i narzucenie losowego błędu o zadanej maksymalnej wartości.
EN
The R-Function (meshless) Method makes it possible to solve inverse heat transfer problems with infinite design parameters in a relatively simple way. Solutions of the three different inverse problems with unknown heat transfer coefficients at one part of boundary of the square region are presented. Temperatures are known at that part of boundary. Temperaturę measurements (by infra-red camera) are simulated by solving an appropriate direct problem with the Finite Element Method and then imposing a random error at selected points.
PL
Do pełnego opisu problemu brzegowego konieczne są informacje typu analitycznego oraz informacje typu geometrycznego. W metodzie R-funkcji wykorzystuje się do opisu geometrii teorię R-funkcji Rwaczewa, które, będąc stosukowo proste, mają gwarantowane własności ich różniczkowania w obszarze i na jego brzegu. Rozwiązanie problemu brzegowego metodą R-funkcji tworzone jest na podstawie tzw. struktury rozwiązania, która spełnia wszystkie warunki brzegowe. W pracy zaprezentowano pewien uproszczony wariant metody R-funkcji, który nazwano Konsekwentną Metodą R-funkcji.
EN
The methods for the representation of geometrical data and their application to approximation solutions differ and depend on the computational method. In the R-function method, the Rvachev theory of R-functions is used. These relatively simple functions have guaranteed differential properties in the solution domain and on the boundaries. In the R-function method, unknown approximation parameters are commonly calculated using the weak variational formulation of boundary-value problems and defining the solution structure in such a way that all the boundary conditions are fulfilled. These requirements significantly complicate the solution structure and the solution procedure. Authors suggest that this approach is inconsistent because, as is commonly known, it is sufficient to solve a problem using the weak variational formulation sothat it satisfies only the essential boundary conditions. This results in the formulation of a simplified version of the R-function method, called the Consistent R-function Method (CRFM). It has been shown by example that the properties of CRFM make it suitable for solving problems with moving solution domains.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i symulacji wpływu gradientu odkształcenia siatki Bragga o stałym okresie na jej charakterystyki widmowe: pasmo 3 decybelowe i współczynnik odbicia mocy. Zakres zmian gradientu odkształcenia wynosił od 0 do š27 žε/mm. Wyniki pomiarów wskazują na liniową zależność pasma 3 dB siatki od stałego gradientu odkształcenia oraz brak jego wpływu na współczynnik odbicia mocy siatki w badanym zakresie jego zmian. Wyniki tych badań mogą być przydatne przy konstrukcji czujników wielkości mechanicznych z siatkami Bragga, w których elementem sprężystym jest belka zginana oraz w pomiarach odkształceń.
EN
Experimental and simulation results of the influence of the strain gradient of a uniform fiber Bragg grating on its spectral characteristics, the 3-dB bandwidth and reflectivity, are presented in the paper. For experiments a 10 mm long grating embedded in a bended cantilever (Fig. 1) was used. The strain and the strain gradient of the cantilever were caused by a concentrated force acting on the cantilever free end. A change of the kind of strain (stretching or compression) and the strain gradient sign was achieved by reversing the cantilever in the holder. The range of the strain gradient equals 0š27 žε/mm. The measurements were taken in a setup shown in Fig. 2. Using the transfer matrix method derived from the coupled mode theory, the changes of the grating reflected spectrum caused by the strain and the strain gradient in it were simulated [5]. The obtained results of measurements and simulations show that increase in the strain gradient causes increase in the 3-dB bandwidth of the grating reflected beam both for a positive and negative strain gradient (Figs. 3-5). The dependence of the 3-dB bandwidth on the strain gradient is linear and symmetric with respected to the y-axis. The measurement results confirm this feature in the range š 8,5 žε/mm. Outside this range, increase in the 3-dB bandwidth for a negative strain gradient is smaller than for a positive one. For the investigated range of the grating strain gradient, its influence on the grating reflectivity was not observed (Fig. 6).This last feature is important in detection of the grating signals by means of optical wavelength discriminators.
PL
W artykule przedstawiono metodę weryfikacji poprawności odtwarzania przebiegów sił i ciśnień impulsowych. Odtwarzanie wymienionych przebiegów wymuszeń impulsowych przeprowadzono w dziedzinie częstotliwości z wykorzystaniem transmitancji widmowej elastycznego pręta działającego jako przetwornik mechaniczny. Metoda weryfikacji polega na porównaniu obliczonej, zgodnie z procedura odtwarzania, estymaty przebiegu impulsu odkształcenia w danym przekroju pręta ze zmierzonym przebiegiem tego impulsu w tym przekroju. Na podstawie wyników weryfikacji dokonano oszacowania niepewności odtwarzania amplitudy i czasu trwania przebiegów impulsowych.
EN
The work deals with a method for verifying the correctness of reconstruction of impulsive force and pressure waveforms. The impulsive strain waveforms were reconstructed in the frequency domain using a spectral transmittance of an elastic bar acting as a mechanical transducer. The verification required comparing an estimate of a strain waveform in a selected cross-section, calculated according to the reconstruction procedure, with a measured waveform of this impulse in the same cross-section. The verification results were used for calculating the uncertainty of the amplitude reconstruction and the duration of the impulsive waveforms.
EN
The paper presents a method of reconstruction of impulsive strain waveforms based on deconvolution in the frequency domain and the spectral transmittance of the bar, which was determined experimentally and given in an analytic form. A regularization of the deconvolution is obtained by means of limiting the frequency band of the inversion filter. In this method the one-point or the two-point measurement of strain waves in an elastic bar can be utilized.
EN
In the paper the shakedown of structures and elastic stability boundaries have been calculated. Effect of geometrical nonlinearities on the shakedown domain has also been analyzed. These boundaries define the safe loading domain of structures. The displacement finite element method has been applied. Examples show satisfactory effectiveness of the proposed procedures of analysis.
11
Content available Odtwarzanie przebiegów ciśnień impulsowych
PL
W artykule przedstawiono metodę odtwarzania przebiegów ciśnień impulsowych, której istota polega na dekonwolucji w dziedzinie częstotliwości i wykorzystaniu transmitancji widmowej elastycznego pręta, działającego jako przetwornik mechaniczny. Transmitancję widmową pręta wyznaczono w postaci zależności analitycznej na podstawie pomiarów fal odkształceń w dwóch przekrojach pręta. Regularyzację odtwarzania realizuje się przez ograniczenie pasma filtru inwersyjnego. Metodę zastosowano do odtwarzania przebiegów ciśnień impulsowych wywołanych wyładowaniem elektrycznym w wodzie.
EN
This paper presents a method for reconstruction of impulsive pressure waveforms, whose essence consists in deconvolution in the frequency domain and the use of the spectral transmittance of the elastic bar acting as a mechanical transducer. The spectral transmittance was determined as an analytical relation using measurements of strain waves in two cross-section of the bar. A regularization of the deconvolution is obtained by means of limiting the frequency band of the inversion filter. The method was used to reconstruct impulsive pressure waveforms generated by electric discharges in water.
PL
W układach pomiarowych szybkozmiennych wielkości mechanicznych [Równymi przyczynami zniekształceń mierzonych przebiegów są: dyspersja w przetworniku mechanicznym oraz skończona baza pomiarowa przetworników mechaniczno - elektrycznych j [2]. W pracy przedstawione zostaną wyniki symulacji odtwarzania przebiegów odkształceń l impulsowych w torze pomiarowym z dwoma wyżej wymienionymi przyczynami {zniekształceń. Odtwarzanie przeprowadza się w dwóch etapach, w dziedzinie częstotliwości, (wykorzystując algorytmy dyskretnej transformaty Fouriera [4,5]. W pierwszym etapie [dokonuje się rekonstrukcji przebiegów na wejściach przetworników mechaniczno-r elektrycznych, znając ich transmitancje. W drugim etapie, na podstawie skorygowanych sygnałów, wyznacza się transmitancje odcinka przetwornika mechanicznego, a następnie j odtwarza się przebieg wymuszenia. Do stabilizacji odtwarzania stosowano regularyzację w postaci filtrów regularyzujących. Jakość odtwarzania oceniano na podstawie wybranych miar błędu dynamicznego.
EN
The two main causes of distortions occurring in measurement systems of rapidly varying mechanical quantities are the dispersion in the mechanical transducer and a finite measurement base of the mechanoelectric transducers. A simulation was carried out to reconstruct the waveforms of impulse strain in a measurement path with the two above mentioned distortion causes. The reconstruction process is carried out in two stages in the frequency domain making use of the discrete Fourier transform algorithm. First, the input signals of the mechanoelectric transducers with known transmittances are reconstructed. Then, on the basis of the corrected signals, the transmittance of a section of the mechanical transducer is determined and subsequently the excitation waveform is reconstructed. For the stabilization f of the reconstruction process regularization in the shape of regularization filters was employed. The quality of the reconstruction was estimated on the grounds of the selected measures of the dymnamic error.
PL
W pracy wykorzystano metodę Free Mesh Method (FMM) [4, 5, 6] do rozwiązania dużego dwuwymiarowego problemu eliptycznego w środowisku klastra obliczeniowego, z wykorzystaniem systemu komunikatów MPI oraz pakietu do obliczeń równoległych PETSC. Algorytm FMM zmodyfikowano dla uniknięcia niejednoznaczności przy konstruowaniu lokalnej siatki elementów skończonych wokół węzła. Przykłady potwierdziły skuteczność poprawionego algorytmu i jego efektywność w obliczeniach równoległych.
EN
In the paper, the Free Mesh Method (FMM), [4, 5, 6], is applied to the analysis of the large scale two-dimensional elliptic problems. The MPI environment and PETSC library is used. The original FMM algorithm has bee modified in order to avoid some inconsistency in generation of the mesh elements, around the nodes. The examples confirmed efficiency of the proposed method in the parallel computations.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.