Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 15

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
EN
In this article, the authors propose and investigate a new concept of HAPS aerostat design in a modular form, which allows for sequential increasing or decreasing of the total volume, up to the desired size. In its initial form, the aerostat has relatively small dimensions but its central cylindrical part is multi-segmented and can be easily extended. The application of controllable construction couplings enables precise control of the aerostat expansion process and significantly improves its vertical mobility. The paper describes details of telescopic aerostat construction, presents a mathematical model of its vertical motion and investigates numerically two volume control strategies aimed at maximization of operation efficiency and minimization of operation cost. The results obtained reveal the main problems that have to be addressed and the factors that play a key role in design of such telescopic aerostats and control of their vertical mobility.
2
Content available remote Prestressing for reduction of local vibrations in a rotorcraft
EN
The main objective of this paper is to investigate the possibility of local structural vibration suppression via introducing initial prestressing. In order to evaluate the effectiveness of the proposed method, a two-step approach has been used. Firstly, a prestressed modal analysis was conducted to measure the influence of the prestressing on changes of eigenfrequencies and eigenmodes. In the second step, a steady dynamic analysis was performed to harmonic excitation to demonstrate the reduction of local amplitudes. Numerical experiments have been conducted on the model of a small rotorcraft. Our results indicate that introduction of initial prestressing may be used to affect natural structure frequencies and to lower the amplitude of vibrations of the structure exposed to external extortions.
PL
Podstawowym celem pracy jest przedstawienie wyników prac badawczych przeprowadzonych w ramach projektu MONIT realizowanego w latach 2009-2012. Tematyka tych prac była związana zarówno z rozważaniami teoretycznymi jak i implementacją systemów ukierunkowanych na praktyczne zastosowania. Część teoretyczna poświęcona jest głównie metodom rozpoznawania obciążeń występujących w transporcie szynowym i drogowym oraz modelowaniu i identyfikacji istotnych (ze względu na bezpieczeństwo) parametrów konstrukcji. Identyfikację przeprowadzano z zastosowaniem gradientowych metod optymalizacyjnych, które - podobnie jak inne podejścia - mogą być wykorzystane do lokalnego monitorowania konstrukcji za pomocą opracowanej wirtualnej izolacji podstruktur. W odniesieniu do opracowanych rozwiązań praktycznych należy wymienić dynamiczną wagę drogową, dynamiczną wagę kolejową oraz system Moni-Most. Zainstalowana w jezdni dynamiczna waga drogowa umożliwia pomiar nacisków osiowych pojazdów w ruchu. System ten pozwala wyselekcjonować te pojazdy, które mogą być przeciążone i przyczyniać się do dewastacji dróg. Podobną funkcję spełnia dynamiczna waga kolejowa, która może dostarczać informacji właścicielowi infrastruktury o przekroczeniu przez składy należące do przewoźników dopuszczalnych nacisków osiowych lub/i prędkości. System Moni-Most jest przeznaczony do monitorowania drgań konstrukcji mostowych wywołanych przez przejeżdżające pojazdy. Jego wdrożenie wykonano jako system zintegrowany z dynamiczną wagą kolejową, która dostarcza danych o obciążeniu konstrukcji. Przedstawione w monografii rozwiązania mają na celu monitorowanie stanu technicznego infrastruktury transportowej, służą poprawie bezpieczeństwa i zmniejszenia ich awaryjności. Niniejsze opracowanie zawiera również wybrane aspekty związane z zagadnieniem monitorowania i oceny stanu technicznego konstrukcji.
EN
The main goal of this monograph is to present the results of the research project MONIT accomplished between 2009-2012. The subject of this work was associated with theoretical considerations and with implementation of systems aimed at practical applications. The theoretical part is mainly devoted to methods for load identification in rail and road transport, and to parametric modeling and identification of structural modifications. The identification has been performed using gradient-based optimization methods, which - like the other approaches - can be used for local substructural monitoring by means of the developed virtual substructure isolation method. Among the most important developed practical solutions, one should mention the dynamic rail and road weigh-in-motion systems and the Moni-Most system. The first solution, installed in a roadway, measures online vehicle axial loads during their passages. The system enables preliminary selection of potentially overloaded vehicles, which contribute to the devastation of roads. A similar function is provided by the rail weigh-in-motion system, which can provide information to the owner of the rail infrastructure about passage of trains that exceed the admissible axial loads (and/or speed). The Moni-Most system is designed for monitoring of bridge structures based on vibrations caused by passing vehicles. Its implementation was integrated with the rail weigh-in-motion system, which provides information about the current load of the structure. The presented solutions are designed for technical condition monitoring of transport infrastructure, and they can be used to improve transport safety and reduce the failure rates. This study includes also selected problems related to structural health monitoring.
EN
As a measure to avoid thermally induced cracking in massive concrete, mineral admixtures are often added as a substitute for a certain portion of cement. This paper presents the results of testing in course of which the temperature was measured during hardening of concrete mixtures produced with addition of calcareous fly ash obtained from the Power Station in Be3chatów, Poland. The investigation covered 76 concrete mixtures produced with three different aggregates and diverse binder content. In the experimental part of the research, the thermal parameters of hardening concrete were determined with a specially developed method in which the mixture was placed in a one-dimensional mould which allowed for unrestrained flow of heat in one direction. The results of testing were used to assess the influence of the respective ingredients, in particular calcareous fly ash, on the rate of rise of the fresh concrete temperature, on the time of occurrence of the maximum temperature and on the temperature gradients. Finally, a formula for calculating the specific heat of hydration depending on the mixture composition was proposed
PL
W celu uniknięcia powstawania spękań wywołanych termicznie w masywnych elementach konstrukcji betonowych, często stosuje się dodatki mineralne częściowo zastepujące cement w mieszance betonowej.Wartykule przedstawiono wyniki pomiarów temperatury twardnienia betonów z dodatkiem popiołów lotnych wapiennych z Elektrowni Bełchatów. Zakres badań objął 76 mieszanek betonowych z trzema rodzajami kruszywa i zróżnicowaną zawartością spoiwa. Badania doświadczalne przeprowadzono stosując oryginalną metodę wyznaczania parametrów termicznych twardniejących betonów w jednowymiarowych formach umożliwiających swobodny przepływ ciepła w jednym kierunku. Na podstawie uzyskanych wyników oszacowano wpływ składników mieszanek betonowych, przede wszystkim popiołu lotnego wapiennego, na tempo wzrostu temperatury betonu podczas twardnienia, czas wystąpienia temperatury maksymalnej oraz na gradienty temperatury. Zaproponowano wzór do oceny kaloryczności mieszanek betonowych w zależności od ich składu.
EN
The paper presents the procedure of determining the thermophysical properties of concrete: heat of hardening, thermal conductivity and specific heat, which is based on point temperature measurements in a cylindrical mold and the numerical solution of the inverse heat transfer problem. The procedure was tested on concrete materials made with high-calcium fly ashes. The obtained results show good agreement with the real values of individual parameters and can be used to determine the temperature field in the object of any complex shape.
PL
W pracy przedstawiono procedurę wyznacza-nia właściwości termofizycznych betonów: ciepła twardnienia, współczynnika przewodnictwa cieplnego oraz ciepła właściwego, opartą na punktowych pomiarach temperatury w formie walcowej i numerycznym rozwiązaniu zagadnienia odwrotnego przepływu ciepła. Procedurę testowano na przykładach betonu z dodatkiem popiołów lotnych wapiennych. Uzyskane rezultaty wykazują dużą zgodność z rzeczywistymi wartościami poszczególnych paramet-rów i mogą być wykorzystane do wyznaczenia pola temperatury w obiektach o dowolnym kształcie.
6
Content available Pyro-adaptive impact energy absorber
EN
The paper contains a proposal of energy dissipation density controlling in lightweight thin walled structures by reducing their crushing stiffness during an impact process. For small scale laboratory experiments, low-energy-dissipation absorber was developed. Prismatic absorber made of thin lead sheets can dissipate the impact energy at two energy density levels. Moving the concept to the real steel or aluminum structures can lead to satisfying value of the Specific Energy Absorption indicator with possible control of the energy dissipation. Experimental and FE explicit simulation results showing controllable impact process of a thinwalled prismatic absorber with rectangular crossection are presented. The control of crushing forces proved to be possible and efficient. Adaptivity ratio achieved in the presented example was 35%. The idea of the presented absorber was based on automotive front rail shape. The experimental tests have to be re-conducted. Geometry of the tested absorber should be modified to facilitate the detachment process of the stiffening members.
EN
Adaptive impact absorption is a modern control problem being solved nowadays for several transportation and industry branches. The objective of the impact absorption process is dissipation of the impact energy by means of generation the minimal interface forces and minimal decelerations acting on the protected structure. One of the possibilities for minimization of the impact forces is using of an adaptive actuator that enables adjusting its characteristics to the actual impact energy. The presented research was focused on development of the adaptive impact absorption procedurę and as an example of the adaptive actuator an MR damper was used. The MR damper ensured the convenient rangę of the damping forces to provide the proper controllability of the process. However, sińce impact is a very short phenomenon the performance of the device must have met very strict reąuirements in the field of time delays. High ąuality of the driving electronics is the emphasized factor influencing the system performance. The paper presents the controller for the MR damper and control algorithms with experimental verification.
EN
The paper deals with Virtual Distortion Method (VDM) in frequency domain. VDM method is addressed to problems, where steady state response can be the base of the dynamical analysis. The VDM methodology allows fast modification of the original structures without need of modifications of their stiffness, damping and mass matrices. The present work contains the methodology of the new approach, some numerical results of computations and optimization problem. Finally the analysis of sensibility is formulated.
PL
Niniejszy artykuł zajmuje się Metodą Dystorsji Wirtualnych (MDW) w dziedzinie częstotliwości. MDW odnosi się do problemów dynamicznych, w których odpowiedź jest ustalona w czasie. MDW pozwala na szybką modyfikację konstrukcji bez konieczności modyfikacji całej macierzy sztywności, tłumienia czy masy. Praca zawiera sformułowanie nowego podejścia, wyniki obliczeń numerycznych, a także sformułowanie problemu optymalizacji i wrażliwości konstrukcji dla nowego podejścia.
EN
Problem of estimation of damping parameters of a structure by analysis of wave propagation in the structure, is addressed. The task is formulated for a cantilever multi-layer beam undergoing random excitation. Since different methods of solution of the problem have been developed the need arises to discuss and compare results obtained by means of the latter ones. Stress is laid on Inhomogenous Wave Correlation method based on analysis of wave field with damping included. Experimental tests are conducted to ensure objectivity of the obtained results. Case of a single-layer beam is investigated first in order to validate the theoretical model used subsequently in studies of sandwich structures. In analysis of multi-layer beams, two arrangements of layers inducing different damping mechanisms, namely free layer damping and constrained layer damping, are taken into account. Discussion on a physical interpretation of the determined damping parameters closes the study.
PL
Materiały lepkosprężyste wykazują duże tłumienie wewnętrzne. Własność ta determinuje ich zastosowania przemysłowe, obejmujące m.in. konstrukcje lotnicze, statki podwodne i pojazdy drogowe. Duże zainteresowanie tymi materiałami odzwierciedla liczba publikacji poświęconych tłumieniu drgań przy użyciu taśm i folii lepkosprężystych. Szczególną uwagę poświęca się drganiom poprzecznym belek laminatowych z warstwą lepkosprężystą. Odpowiedź dynamiczna wspomnianych układów wielowarstwowych zależy od parametru tłumienia, dlatego też konieczne wydaje się opracowanie rozwiązań umożliwiających jego wyznaczenie. Istniejące metody identyfikacji tłumienia można podzielić na dwie grupy. Sformułowanie modalne jest oparte na obliczeniu pasma częstotliwości odpowiadającego poziomowi prędkości drgań przynajmniej -3 dB, liczonego w stosunku do wartości szczytowej, zmierzonej w rezonansie (half-power bandwidth). Z uwagi na obserwowany we wszystkich układach wzrost gęstości modalnej w wysokich częstotliwościach, metoda powyższa jest ograniczona do wąskiego zakresu niskich częstotliwości, obejmującego kilka pierwszych modów drgań. Ponadto, sformułowanie to umożliwia wyznaczenie parametru tłumienia jedynie dla częstości własnych. Inna grupa metod jest oparta na analizie pola falowego generowanego w pobudzanym układzie. Metody k-przestrzenne (k-space methods) uwzględniają tłumienie poprzez wprowadzenie zespolonej liczby falowej. Artykuł prezentuje wyniki weryfikacji eksperymentalnej metody korelacji fali niejednorodnej (Inhomogenous Wave Corelation), otrzymane dla stalowej belki wspornikowej pokrytej warstwą lepkosprężystą. Badana jest zależność zespolonej liczby falowej od częstotliwości. Przedstawione są także wyniki uzyskane przy użyciu innej, starszej metody, zaproponowanej przez McDaniela i in. W tej ostatniej, w porównaniu z rozwiązaniem oryginalnym, wprowadzono dwie istotne modyfikacje. Po pierwsze, do wzbudzenia zamiast sygnału przejściowego użyto ciągłego sygnału losowego. Po drugie, wzorując się na rozwiązaniu zastosowanym w metodzie IWC, do algorytmu identyfikacyjnego wprowadzono funkcję koherencji. Obie metody wykorzystują wyniki tego samego eksperymentu. Pole falowe generowane w testowanej belce jest rekonstruowane na podstawie pomiarów przemieszczenia dokonywanych w punktach rozmieszczonych wzdłuż jej długości. Porównanie funkcji przejścia otrzymanych eksperymentalnie z rozwiązaniem teoretycznym umożliwia wyznaczenie wartości zespolonej liczby falowej w funkcji częstotliwości. Algorytm identyfikacji zaimplementowano w programie MATLAB. Artykuł zamykają dyskusja wyników i uwagi końcowe.
PL
W artykule omówiono koncepcje obudów zmechanizowanych przystosowanych do pracy w warunkach tąpiących. Przedstawiono także nowe propozycje rozwiązań, które mają eliminować wady i niepewności analizowanych rozwiązań. Są to całkowicie nowatorskie rozwiązania.
EN
Aconception of powered roof support adapted for operation in bumping condition was discussed. New solutions that can eliminate disadvantages of the analyzed solutions were presented. These are the novelty solutions.
11
Content available remote Identyfikacja obciążenia udarowego
PL
W pracy została przedstawiona kontynuacja metody detekcji obciążania bazująca na pomiarach odkształceń konstrukcji (połączonej z efektami nieliniowymi, dla lokalnych zniszczeń konstrukcji), zaprezentowanej w [10]. System inteligentnych sensorów rejestrujących rozwój historii obciążenia oraz towarzyszący mu rozwój zniszczenia (plastyczne płynięcie, wyboczenie i/lub kruche pękanie), może odgrywać rolę czarnej skrzynki "black box" pozwalającej na diagnostykę przyczyn wypadku.
EN
Further development of methodology for identification of load's scenario formulated in Ref. 10 (including nonlinear effects due to local damages), causing measured structural deformations is presented. The inteIligent sensor system monitoring load scenario and the corresponding damage (plastic yield, buckling and/or brittle crack) development can play the role of a black box allowing an after-accident-diagnosis.
PL
Przedstawione zostały możliwości zastosowania inteligentnych materiałów w dwóch ważnych dziedzinach, jakimi są monitorowanie konstrukcji metalowych oraz rozpraszanie energii uderzeń. Prowadzenie ciągłej oceny stanu, w jakim znajduje się konstrukcja pozwala nie tylko na wydłużenie czasu jej eksploatacji ale również na unikniecie wielu niespodziewanych uszkodzeń. Proponowany system składa się z piezoelektrycznego generatora fal giętnych o niskiej częstotliwości, układu piezoelektrycznych sensorów oraz centralnego komputera, który identyfikuje uszkodzenie. Zarejestrowany przebieg wygenerowanej w konstrukcji fali, po przesyłaniu do komputera, porównywany jest z sygnałem wzorcowym konstrukcji nieuszkodzonej. W przypadku wystąpienia niezgodności, przeprowadzane jest rozpoznanie położenia i wielkości defektu. W tym celu konieczne jest wykonanie dynamicznej analizy odwrotnej sformułowanej jako zadanie optymalizacji gradientowej. Minimalizowaną funkcję celu stanowi odległość między mierzoną doświadczalnie odpowiedzią konstrukcji uszkodzonej a odpowiedzią symulowaną numerycznie, uwzględniającą możliwy rozkład uszkodzeń poprzez wprowadzenie tzw. dystorsji wirtualnych, które określają (w jednoznaczny sposób) parametry uszkodzenia konstrukcji. Gdy konstrukcja poddana jest silnym obciążeniom dynamicznym konieczne jest zapewnienie dysypacji dostarczanej przez nie energii. Zazwyczaj dysypatory energii projektuje się jako urządzenia pasywne, o charakterystyce materiałowej przystosowanej do najbardziej prawdopodobnego kierunku i siły uderzenia. Jednak w wielu przypadkach zmienność rzeczywistych obciążeń dynamicznych jest tak duża, że optymalnie zaprojektowany pasywny dysypator energii nie jest efektywny. Właściwym rozwiązaniem jest wówczas zastosowanie absorbera o aktywnie sterowanej charakterystyce materiałowej. W odpowiedzi na pomiar dokonany przez system sensorów (np. radarów lub akcelerometrów) definiowany jest sygnał sterujący, wysyłany następnie do aktywatorów (np. cylindrów z cieczą magnetoreologiczną lub mikrobezpieczników), które wymuszają pożądane korekty własności mechanicznych elementów konstrukcji rozpraszających energię. Przedstawione w artykule koncepcje zastosowania aktywnej adaptacji w podwoziu lotniczym oraz inteligentnych konstrukcji energochłonnych (MFM) dobrze ilustrują efektywność oraz potencjał aktywnego rozpraszania energii.
EN
The possibilities of application of intelligent materials in structural monitoring and impact absorption are presented in the article. Performing constant surveillance not only provides longer lifetime of the structure but also helps in preventing accidental failure. The proposed system consists of a piezoelectric generator of low frequency flexural waves, a set of piezoelectric sensors and central computer, which is used for the identification of a defect. The measured signal of the wave generated in the structure is remotely transmitted to the computer and compared to the model signal of the undamaged structure. In case of discrepancy of the signals, location and size of a defect is recognized by performing inverse dynamic analysis, formulated as a gradient optimisation task. The minimized objective function is the distance between the measured response of the damaged structure and numerically simulated response of the undamaged structure. Possible distribution of the defects is modelled by so-called virtual distortions, which uniquely describe parameters of the damage. When the structure is subject to a significant dynamic loading, it is necessary to dissipate its kinetic energy. Hnergy absorbers arc mostly designed as passive devices with the characteristics of the material adjusted to the most probable direction and strength of the impact. The variety of real loadings causes the fact that even an optimally designed passive system is not effective. In many cases absorbers with actively controlled characteristics should be considered as an alternative solution. In the active absorbers, the measurements provided by the system of sensors (i.e. radars or accelerometers) define the control signal, which is directed to the actuators (i.e. cylinders with magnelorheological fluid or structural micro-fuses) responsible for the changes in the mechanical properties of the structural elements. The concepts of adaptive aircraft landing gear and the energy absorbing intelligent structure (MFM), which are presented in the article, illustrate the efficiency and potential of the adaptive impact absorption.
13
Content available Bridges with adaptive railway track
EN
The concept of an adaptive railway track, consisting of sleepers initially elevated (with the curvature tailored according to the detected, coming train) and then yielding in a controlled way under the moving vehicle is discussed. The problem formulated as a shape control requiring the minimum integral measure of the track deflection gives, as a side effect, a significant reduction of the corresponding integral measure of the dynamic contact forces between the track and wheels.
PL
Omówiona koncepcja samo-adaptującego się toru kolejowego opiera się na zastosowaniu inteligentnych podkładów. Podkłady, których wysokość może być zmieniana dzięki wyposażeniu ich w siłowniki, zastępują podkłady (mostownice) na moście. Idea adaptacyjnego toru polega na wstępnym uniesieniu toru, którego krzywizna dopasowana jest do zidentyfikowanego, nadjeżdżającego pociągu i następnie w kontrolowany sposób opuszczaniu pod przejeżdżającym pociągiem. Zdanie zstało sformułowane jako sterowanie kształtem toru przy założeniu minimalizacji całkowitej miary uogólnionego przemieszczenia toru. Jako efekt uboczny można spodziewać się znacznej redukcji skojarzonej całkowitej miary dynamicznego przyrostu obciążenia powstającego pomiędzy torem a kołami pociągu.
PL
Praca jest poświęcona badaniu tłumika napełnionego magnetoreologiczną cieczą (MR), która zmienia swoją lepkość pod wpływem pole magnetycznego. Badano dyssypacyjne własności tłumika MR za pomocą pulsatora Oprócz tego opracowano model tłumika w postaci struktury Teologicznej. Model ter wykorzystano do komputerowej symulacji badań, które były prowadzone przy użycii; pulsatora. Wartości parametrów modelu ustalono tak, aby rezultaty badań symulacyjnych były bliskie wynikom badań eksperymentalnych. Planuje sit wykorzystanie opracowanego modelu do zbadania efektywności tłumienia drgań pojazdu za pomocą semiakty wnego tłumika MR.
EN
A Magneto-Rheological Fluid (MRF) damper (cf. Fig. 1) with controllable viscosity, due to modifications of the magnetic field, has been tested (Figs. 2 and 3). The dissipation properties of this damper have been determined in response to the MTS pulsator action. On the other hand a numerical, rheological model of the above damper has been elaborated and adjusted to reach results corresponding to the experimental tests (Figs. 5 and 6). The MRF fluid has been applied thanks to courtesy of the DEA Mineraloel AG company while the damper has been design and manufactured by Institute of Vehicles at Warsaw University of Technology. Application of the above damper model to examination of damping effect in vehicles equipped with semi-active MRF based dampers is planned.
PL
Przeanalizowano zależności właściwości reologicznych cieczy magnetoreologicznych od wymuszeń mechanicznych i natężenia pola magnetycznego oraz modele cieczy plastycznolepkich, binghamowskich i nieliniowych. Można elektromagnetycznie zmieniać ich lepkość i/lub plastyczność; przekroczenie naprężeń granicznych powoduje zmianę fazy stałej w płynną . Umożliwia to regulację, w sprzężeniu zwrotnym, korygującą odchylenia tych właściwości, spowodowane zmiennymi warunkami pracy urządzeń: sterowanie momentem, tłumienie drgań , uszczelnianiem oraz jakością smarowania węzłów tarcia. Zmiany natężenia pola magnetycznego, odpowiadające zmianom wymuszeń mechanicznych i/lub cieplnych w urządzeniach , pozwolić mogą optymalizować lepkość i/lub plastyczność cieczy roboczych w węzłach łożyskowych, podwyższając ich żywotność i sprawność. Właściwości reologiczne cieczy roboczych mogą decydować o przedstawionych wykorzystaniach cieczy magnetoreologicznych , polepszających żywotność i sprawność energetyczną urządzeń . Analizowano implikacje oraz uwarunkowania dotyczące właściwości reologicznych cieczy roboczych do opisanych zastosowań.
EN
Relations of rheological parameters and mechanical stress to the magnetic field intensity, were analysed Bingham type models of mag-netorheological liquids were considered. Controlling of both, viscosity and the yield stress, as well as other rheological parameters. Feedback control through magnetic field of deviation in optimal rheological parameters of working fluids in frictional joints, i.e. op-timalization of viscosity and plasticity, increase longevity and energetic fitness of the above joints.
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.