Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Simulation of the process of metal hardness measurement by the rockwell method

Berczyński S., Grochała D., Grządziel Z.

New Trends in Production Engineering

|

2018

|

Vol. 1, Iss. 1

647-654

EN

The article presents a simulation of metal hardness determination by the Rockwell method. The authors describe a physical model of an indenter and the examined sample built by means of the Nastran FX 2010 program using the finite elements method. The modelling included subsequent stages of indenter loads that follow the procedure used in the method. The verifying calculations were made for the results of C45 steel hardness of approx. 20 HRC. Two methods of hardness measurements were analyzed. A diamond cone was used as an indenting tool in one method, a steel ball in the other. As a result of calculations, spatial maps of elastic and plastic strains and stresses were obtained throughout the process. The hardness results obtained from computer simulations and those from experiments involving C45 steel are similar. metal hardness, Rockwell method, finite elements method, Nastran FX 2010, elastic strains twardość metalu, metoda Rockwella, metoda elementów skończonych, Nastran FX 2010, odkształcenia sprężyste

2

Testing of the state of stresses after finish burnishing items

Grochała D., Berczyński S., Grządziel Z.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2018

|

no. 1

45--52

EN

The article presents the results of studies on the formation of residual stresses due to finish burnishing. Improper state of stresses may arise when, seeking higher dimension and shape accuracy, smaller roughness, or improved plateau area, the production engineer is willing to apply high and very high burnishing forces Fb. Plastic deformations in roughness created by burnishing can be easily measured with modern profilometers. However, each finish burnishing cut is accompanied by a state of stresses, some of which are residual stresses that remain in the item after machining. Excessively high stresses during the use of products are often causes of the cracking and flaking of surface fragments [1, 2]. One of most accurate methods for the evaluation of residual stresses after burnishing is their modelling taking into account the mechanical properties of material and technological parameter values used in the course of machining. The authors discuss the method of developing an experimental model, its testing, and verification of the results.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań nad konstytuowaniem stanu naprężeń trwałych w skutek gładkościowego nagniatania. Nieodpowiedni stan naprężeń może powstać podczas sytuacji, w której dążąc do uzyskania coraz wyższej dokładności wymiarowo-kształtowej, mniejszej chropowatości czy też polepszenia nośności powierzchni technolog skłonny jest w zabiegu nagniatania stosować wysokie i bardzo wysokie siły nagniatania Fb. Deformacje plastyczne chropowatości powstałe wskutek nagniatania łatwo można zmierzyć, korzystając ze współczesnych profilometrów. Jednak każdemu zabiegowi nagniatania gładkościowego towarzyszy pewien stan naprężeń, z których część w formie naprężeń trwałych pozostaje w przedmiocie po zakończeniu procesu obróbki. Naprężenia trwałe o zbyt wysokiej wartości w trakcie eksploatacji wyrobów są często źródłem pękania i łuszczenia się fragmentów powierzchni [1, 2]. Jedną z dokładniejszych metod oceny stanu naprężeń trwałych po nagniataniu jest ich modelowanie przy uwzględnieniu własności mechanicznych materiału i wartości parametrów technologicznych stosowanych w trakcie obróbki. O sposobie przygotowania modelu doświadczalnego, jego badaniach i weryfikacji uzyskanych wyników autorzy dokładniej piszą w dalszej części artykułu.

3

Modelling steel beams filled with a composite material

Dunaj P., Powałka B., Okulik T., Berczyński S., Chodźko M.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2018

|

no. 3

71--78

EN

Modelling of structural elements using materials with significantly different parameters is a demanding issue, mainly due to the possibilities of commercial computing software. The paper presents a method of modelling the damping properties of a component consisting of a steel beam filled with a composite material. The compatibility of the modelling using the finite element method with the results of experimental studies have been proved. These results provide the first step for innovative machine tool body construction that consist these types of elements.

PL

Modelowanie elementów konstrukcyjnych, wykorzystujących materiały o znacząco różniących się parametrach, jest wymagającym zagadnieniem głównie ze względu na możliwości komercyjnych pakietów obliczeniowych. W artykule przedstawiono autorską metodę modelowania właściwości dyssypacyjnych komponentu składającego się ze stalowej belki, wypełnionej materiałem kompozytowym. Wykazano zgodność wyników modelowania metodą elementów skończonych z rezultatami badań doświadczalnych. Wyniki te stanowią punkt wyjścia do budowy nowatorskiej konstrukcji obrabiarki, której elementy nośne wykonane będą z tego typu elementów.

4

A study on technological properties of metallic surfaces marked with Data Matrix codes with laser technology

Dudzińska S., Bachtiak-Radka E., Grochała D., Berczyński S.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2018

|

no. 1

91--101

EN

Marking products manufactured from steel and non-ferrous metals is a very important part of the process. Generally, they are used in the production of parts responsible for the health and safety of people in the airline, automotive, and machine industries. The tessellated code is usually applied on the surfaces by laser techniques in the initial phase of the process. A shaping method of the surface that contains the encoded data of the dimensions and used technology must be readable despite subsequent treatment. The surface of the code must be resistant to mechanical damage, further processing, and electrolytic corrosion. The article will present the test results for aluminium surfaces marked by laser; wherein, as a result of a subsequent electrolytic treatment, a different class code and the contrast between pixels were acquired.

PL

Znakowanie produktów wykonanych ze stali i metali nieżelaznych jest bardzo ważną częścią procesu. Kodowania danych są wykorzystywane po produkcji części odpowiedzialnych za zdrowie i bezpieczeństwo ludzi w branży lotniczej, motoryzacyjnej i maszynowej. Mozaikowy kod jest zwykle nałożony na powierzchnie za pomocą technik laserowych w początkowej fazie procesu. Sposób oznaczania powierzchni, która zawiera zakodowane dane procesowe oraz technologia oznaczania wyrobu muszą zapewniać możliwość odczytywania tych informacji pomimo dalszego przetwarzania. Powierzchnia kodu musi być odporna na uszkodzenia mechaniczne, dalszą obróbkę i korozję elektrolityczną. W artykule zostaną przedstawione wyniki badań dla powierzchni aluminiowych oznaczonych laserem, w których w następstwie obróbki elektrolitycznej następowała utrata jakości kodu i kontrast pomiędzy pikselami.

5

The impact of reinforcement material on selected mechanical properties of reinforced polyester composites

Gawdzińska K., Bryll K., Chybowski L., Berczyński S.

Composites Theory and Practice

|

2018

|

R. 18, nr 2

65--70

EN

This work describes polyester matrix composite materials with diversified reinforcement materials, namely glass, carbon, and a natural material (jute). These reinforcement fibres were utilised in the form of fabrics with a canvas-like weave and basis weight ranging from 300÷400 g/m2. The mass fraction was uniform in each of the materials that were produced, namely 40% of the baseline in comparison to the materials that were subjected to testing. The composites were produced by the vacuum pressure infiltration method, RTM (resin transfer moulding), thereby creating laminates. To assess the mechanical properties of the composites, static tensile strength tests were carried out according to PN-EN ISO 527-1:2016; the bending strength was determined according to PN-EN ISO 178:2011, and the impact strength was tested by the Charpy method according to PN-EN ISO 179-1:2010. The density of these composites was determined by the hydrostatic method according to standard PN-EN ISO 1183-1:2013-06.

PL

Przedstawiono materiały kompozytowe o osnowie poliestrowej ze zróżnicowanym materiałem struktury umocnienia, tj. włókna szklane, węglowe i naturalne (jutowe). Włókna tych umocnień występowały w postaci tkanin o splocie płóciennym i gramaturze tkaniny mieszczącej się w granicach 300÷400 g/m2. Udział wagowy w każdym z wytworzonych materiałów był jednakowy i wynosił 40%, co stanowi punkt wyjścia przy porównywaniu badanych tworzyw. Kompozyty wytworzono metodą próżniowej infiltracji ciśnieniowej RTM - tworząc laminaty. W celu oceny właściwości mechanicznych kompozytów wykonano badania wytrzymałościowe przy próbie statycznego rozciągania (wg PN-EN ISO 527-1,2:2016), odporności na zginanie oznaczono wg PN-EN ISO 178:2003, udarności metodą Charpy’ego badano zgodnie z normą PN-EN ISO 179-1:2010. Gęstość wytworzonych kompozytów określano metodą hydrostatyczną wg PN-EN ISO 1183-1:2013-06.

6

Wpływ warunków otoczenia i sposobu akwizycji chmury punktów z wykorzystaniem optycznych systemów pomiarowych na wartości parametrów SGP

Bachtiak-Radka E., Dudzińska S., Grochała D., Berczyński S

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 8-9

748--752

PL

Cyfrowa obróbka chmury punktów zarejestrowanej na współcześnie wytworzonej powierzchni daje operatorowi duże możliwości kreowania schematów postępowania metrologicznego oraz pewną swobodę w końcowej ocenie stanu struktury geometrycznej powierzchni (dalej: SGP). Wartości parametrów SGP wyznaczone w specjalnych (niestandardowych) warunkach mogą być trudne do walidacji. Brak powtarzalności wyników pomiarów często bywa przyczyną eskalacji problemów dotyczących jakości we współczesnym przemyśle, a w przypadku prac naukowych budzi wątpliwości co do rzetelności badań. Autorzy przedstawili w artykule wyniki badań wpływu warunków otoczenia oraz wybranych parametrów nastawczych w trakcie pomiarów SGP przeprowadzonych z użyciem aparatury opartej na chromatycznej mikroskopii konfokalnej. Za pomocą analizy wariancji ANOVA określono istotność oddziaływania wybranych parametrów w trakcie akwizycji i cyfrowej obróbki chmury punktów, co w praktyce przekłada się na powtarzalność i odtwarzalność wartości parametrów najczęściej wykorzystywanych w ocenie stanu SGP.

EN

Digital processing of a point cloud as measured on a concurrently produced surface would offer many opportunities for the operator to plan metrological process and to give more freedom to assess geometric structure (SGP) of the surface. SGP parameters when estimated in specific (non-standard) conditions could be difficult to validate. Non-repeatability of measurement results can often be the reason for escalation of quality problems in today's industry and can arise doubts about reliability of scientific research work. Presented by the authors in the article are the results of studies on how the SGP measurements, when carried out by means of devices based on chromatic confocal microscopy, could be distorted by ambient conditions and by the selected parameter settings. It was ANOVA analysis of variance used to determine effect of interaction of the selected parameters during acquisition and digital processing of the measured cloud of points. Which in practice is related to the repeatability and reproducibility of the parameters values as most frequently used in the assessment of SGP status.

7

Modeling of surface geometric structure state after intergrated formed milling and burnishing

Berczyński S., Grochała D., Grządziel Z.

Management Systems in Production Engineering

|

2017

|

nr 2 (25)

131--136

EN

The article deals with computer-based modeling of burnishing a surface previously milled with a spherical cutter. This method of milling leaves traces, mainly asperities caused by the cutting crossfeed and cutter diameter. The burnishing process – surface plastic treatment – is accompanied by phenomena that take place right in the burnishing ballmilled surface contact zone. The authors present the method for preparing a finite element model and the methodology of tests for the assessment of height parameters of a surface geometrical structure (SGS). In the physical model the workpieces had a cuboidal shape and these dimensions: (width × height × length) 2×1×4.5 mm. As in the process of burnishing a cuboidal workpiece is affected by plastic deformations, the nonlinearities of the milled item were taken into account. The physical model of the process assumed that the burnishing ball would be rolled perpendicularly to milling cutter linear traces. The model tests included the application of three different burnishing forces: 250 N, 500 N and 1000 N. The process modeling featured the contact and pressing of a ball into the workpiece surface till the desired force was attained, then the burnishing ball was rolled along the surface section of 2 mm, and the burnishing force was gradually reduced till the ball left the contact zone. While rolling, the burnishing ball turned by a 23° angle. The cumulative diagrams depict plastic deformations of the modeled surfaces after milling and burnishing with defined force values. The roughness of idealized milled surface was calculated for the physical model under consideration, i.e. in an elementary section between profile peaks spaced at intervals of crossfeed passes, where the milling feed fwm = 0.5 mm. Also, asperities after burnishing were calculated for the same section. The differences of the obtained values fall below 20% of mean values recorded during empirical experiments. The adopted simplification in aftermilling SGS modeling enables substantial acceleration of the computing process. There is a visible reduction of the Ra parameter value for milled and burnished surfaces as the burnishing force rises. The tests determined an optimal burnishing force at a level of 500 N (lowest Ra = 0.24 μm). Further increase in the value of burnishing force turned out not to affect the surface roughness, which is consistent with the results obtained from experimental studies.

PL

W artykule przedstawiono komputerowe modelowanie nagniatana powierzchni frezowanej frezem kulistym. Taka metoda frezowania pozostawia ślady, gdzie dominują nierówności wynikające z posuwu wierszowania i średnicy freza. Procesowi nagniatania (obróbce plastycznej powierzchni) towarzyszą zjawiska zachodzące bezpośrednio w strefie kontaktu kulki nagniatającej z powierzchnią frezowaną. Zaprezentowano sposób przygotowania modelu MES i metodykę badań służących ocenie wartości wysokościowych parametrów Struktury Geometrycznej Powierzchni (SGP). W przygotowanym modelu fizycznym, próbki miały kształt prostopadłościanu o wymiarach: 2×1×4,5 mm (szerokość × wysokość × długość). Ponieważ w trakcie nagniatania w prostopadłościennej próbce występują odkształcenia plastyczne, uwzględniono nieliniowości materiału próbki frezowanej. Model fizyczny procesu zakładał również odtaczanie kulki nagniatającej w kierunku prostopadłym do śladów pozostawionych przez frez. W badaniach modelowych przyjęto trzy różne wartości siły nagniatania wynoszące odpowiednio 250 N, 500 N i 1000 N. Modelowanie procesu obejmowało, kontakt i wciskanie kulki w powierzchnię próbki do osiągnięcia wartości żądanej siły nagniatania a następnie rozpoczęcie odtaczania kulki nagniatającej po powierzchni na odcinku 2 mm, następnie stopniowo zmniejszano wartość siły nagniatania aż do wyjścia kuli ze strefy kontaktu. Podczas odtaczania kula nagniatające obracała się o kąt 23°. Przedstawiono zbiorcze wykresy deformacji plastycznych modelowanych powierzchni po frezowaniu i nagniataniu wybranymi wartościami sił. Obliczono chropowatość idealizowanej powierzchni frezowanej w rozważanym modelu fizycznym, na odcinku elementarnym pomiędzy szczytami profilu odległymi o odległość posuwu wierszowania przy frezowaniu fwm = 0,5 mm. Na tym samym odcinku obliczono chropowatości po nagniataniu. Różnice otrzymanych wartości mieszczą się poniżej 20% zarejestrowanych wartości średnich w trakcie badań doświadczalnych. Przyjęte uproszczenie w modelowaniu SGP po frezowaniu pozwala na znaczne przyśpieszenie procesu obliczeniowego. Widoczne jest obniżenie się wartości parametru Ra dla modelowanych powierzchni po frezowaniu i nagniataniu wraz ze wzrostem siły nagniatania. W badaniach otrzymano optimum siły nagniatania przy wartości wynoszącej 500 N (najniższa wartość Ra = 0,24 μm), dalsze zwiększanie wartości siły nagniatania nie powoduje zmniejszania się wartości chropowatości powierzchni, co jest zgodne z wynikami otrzymanymi w trakcie prowadzonych badań doświadczalnych.

8

Parameter estimation of a discrete model of a reinforced concrete slab

Abramowicz M., Berczyński S., Wróblewski T.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2017

|

Vol. 55 nr 2

407--420

EN

This paper presents parameter estimation of a mathematical model regarding natural vibrations of a reinforced concrete slab. Parameter estimation is based on experiments conducted on a real reinforced concrete slab. Estimated parameters include: substitute longitudinal modulus of elasticity of the reinforced concrete slab, which takes into account longitudinal reinforcement, effective thickness of the reinforced concrete slab and coefficient of damping. Using appropriate criteria during, the process of parameter estimation of the reinforcement concrete slab models has a great impact on obtaining precise results. The estimation criteria are selected in order to achieve consistency of natural vibration frequencies along with the Frequency Response Function measured during experiments with those calculated with the mathematical model. The model and all the calculations have been made using MATLAB programming environment.

9

Experimental validation of the use of energy transfer ratio (ETR) for damage diagnosis of steel-concrete composite beams

Wróblewski T., Jarosińska M., Abramowicz M., Berczyński S.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2017

|

Vol. 55 nr 1

241--252

EN

The paper presents changes of modal parameters such as natural frequencies, damping ratios and energy transfer ratios (ETR) following damage of the connection of a steel-concrete composite beam. Sensitivity analysis of the parameters is conducted both for numerical simulation and experimental results. The energy transfer ratio ETR is determined: i) for the whole beam – as a global parameter which can be used for damage detection, ii) for segments of the beam – as a local parameter which can be used for damage localisation.

10

Modeling of burnishing thermally toughened X42CrMo4 steel with a ceramic ZrO2 ball

Grochała D., Berczyński S., Grządziel Z.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. 17, no. 4

1011--1018

EN

Modeling of burnishing steel objects made of X42CrMo4 steel with a ceramic ZrO2 ball has been a substantial part of research into modeling of burnishing operations. The industrial sector has shown much attention to burnishing injection molds, matrices and press tools. When combined with milling, burnishing is able to produce very good parameters of surface roughness [1–6]. Some authors [2–5] demonstrated a close link between roughness parameters after burnishing and the surface shape obtained after milling. The synergy effect of combined milling and burnishing and its parameter identification issues were discussed at length in [2]. In most cases [1–6], the optimal technological parameters of machining operations are determined in experimental investigations. The present paper shows the method of developing and validating an FEM model. It can be used to identify the effect of milling and burnishing parameters on stress in the surface layer and plastic deformations of surface geometry of the work piece without having to conduct expensive and time-consuming experiments. The model can be used to preselect machining parameters to produce injection molds, matrices and press tools.

11

Określenie częstości i liczby występowania uszkodzeń systemów chłodniczych jednostek rybackich

Kostrzewa W., Gawdzińska K., Behrendt C., Berczyński S.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2016

|

nr 96

24--36

PL

Stosowanie urządzeń, instalacji, osprzętu przeznaczonych do chłodnictwa wymaga doświadczenia i umiejętności ich eksploatacji. Właściwą eksploatację urządzeń chłodniczych z minimalną liczbą awarii zapewnia wykwalifikowana obsługa oraz stosowanie materiałów i elementów wyposażenia odpowiedniej jakości. Jednak mimo stałego wzrostu niezawodności systemów chłodniczych nie sposób zapobiec wszystkim uszkodzeniom. Należy więc odpowiednio prognozować ich powstawanie, aby uniknąć sytuacji, w których uszkodzenie wpłynie na zahamowanie pracy całego obiektu i zanieczyszczenie środowiska, np. poprzez wyciek czynnika chłodniczego. W artykule przedstawiono odziaływanie czynnika chłodniczego na atmosferę ziemską, uszkodzenia elementów systemów chłodniczych kutrów rybackich (w latach 2007–2011) i jednoczynnikową analizę wariancji służącą do opisu tych uszkodzeń z podziałem na dwa typy kutrów.

EN

The use of equipment, installations, fittings designated for refrigeration requires experience and skills in their operation. Proper exploitation of cooling equipment with minimum number of breakdowns is provided by qualified staff and the use of materials and fittings of sufficient quality. However, despite the steady increase in the reliability of cooling systems, it is impossible to prevent every damage. Therefore, their formation should be properly predicted to avoid situations in which the damage will affect the inhibition of the entire facility and pollute the environment, eg. by leakage of refrigerant. The article presents how the refrigerant influences the atmosphere of the Earth, damages of fishing vessel’s cooling systems (2007–2011) and ANOVA used in description of this damages divided into two types of fishing boats.

12

Computer simulation of pressing a ceramic ball into elastic-plastic material

Berczyński S., Grochała D., Grządziel Z.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie

|

2015

|

nr 42 (114)

9--13

EN

This article describes distributions of stresses and strains created by pressing a ball with 80 HRC hardness into soft 35HRC steel, which occurs in the technological process of burnishing. We present a computer model and a solution developed with the Nastran FX program, based on the finite elements method. The validity of the model has been checked using a small force applied on the ball, within the range of elastic deformations, where Hertz formulas are applicable. Then computations have been made for a pressure force of 30 000 N, which corresponds to hardness testing conditions by the Brinell method. The dimensions of plastic indentations from simulations and experiments are compared.

13

Illumination for chatter mark detection using machine vision

Szydłowski M., Powałka B., Berczyński S.

Journal of Machine Engineering

|

2014

|

Vol. 14, No. 2

38--46

EN

Authors of this research present a new method for image acquisition using special illumination for milled surfaces. The presented method uses special light and camera setup to reveal chatter marks on processed surfaces. After the acquisition the images are digitally processed using a method based on Continuous Wavelet Transform. A milling experiment has been preformed for validation of the methods. The biggest advantage of this method is that it doesn't have to be manually set like other image processing methods used in chatter detection.

14

Modeling roller guides with preload

Pawełko P., Berczyński S., Grządziel Z.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2014

|

Vol. 14, no. 4

691--699

EN

This article presents the methodological basis and methods of modeling roller guides, which consist of a carriage and profiled guide rail with introduced preload. It also discusses modeling methods with various degrees of simplification and selected results of numerical analyses concerning the examined guides. The applied methods of modeling are then assessed in terms of their effectiveness.

15

Damage location in steel-concrete composite beams using energy transfer ratio (ETR)

Wróblewski T., Jarosińska M., Berczyński S.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2013

|

Vol. 51 nr 1

91--103

EN

The paper suggests a method of how to locate damage in steel-concrete beams using the energy transfer ratio (ETR). The initial numerical analyses performed for a simple model with 12 degrees of freedom confirmed the effectiveness of using the method for locating chan ges taking place in a structure. Successive analyses were conducted for a composite beam whose numerical model was developed in convention of the rigid finite element method RFE. Damage was introduced into the model, which was later localized on the basis of changes in the ETR.

PL

W artykule przedstawiono propozycję metody lokalizacji uszkodzeń w stalowo-betonowych belkach zespolonych za pomocą współczynnika transferu energii ETR. Wstępne analizy numeryczne wykonane dla prostego modelu o 12 stopniach swobody potwierdziły skuteczność metody w lokalizacji zmian zachodzących w konstrukcji. Kolejne analizy przeprowadzono dla belki zespolonej, której model numeryczny wykonano w konwencji metody sztywnych elementów skończonych SES. Do modelu wprowadzano uszkodzenia, które następnie lokalizowano na podstawie zmiany ETR.

16

Parameter identification of steel-concrete composite beams by finite element method

Wróblewski T., Pełka-Sawenko A., Abramowicz M., Berczyński S.

Diagnostyka

|

2013

|

Vol. 14, No. 1

43--46

EN

Steel-concrete composite elements are very often used as main elements of floors or in bridge engineering as main carrying girders. This paper presents computational models and an analysis of natural vibrations conducted on steel-concrete composite beams. Simulation results were compared with experimental research results for beams in groups B1 and B2. In the group of beams B1 a connection that consisted of steel stud connectors was used whereas perforated steel slats were used in group B2. For modelling and calculations, Abaqus platform and Matlab environment were used and the finite element method (FEM) was applied. Each beam model was made in two versions that differ in the approach to modelling connection. In the first modelling approach beam elements were used whereas in the second spring elements were applied. Both models, after parameter identification, provided very good consistency with experimental research results.

PL

Elementy zespolone stalowo - betonowe są najczęściej wykorzystywane jako główne elementy stropów oraz jako dźwigary nośne w mostach i wiaduktach. Niniejszy artykuł przedstawia modele obliczeniowe oraz analizę drgań swobodnych belek zespolonych stalowo - betonowych. Wyniki porównano z wynikami badań doświadczalnych belek z grupy B1 i B2. W grupie belek B1 zastosowano zespolenie w postaci stalowych sworzni zespalających, w grupie B2 zastosowano zespolenie w postaci stalowych listew perforowanych. Podczas modelowania i obliczeń użyto systemów Abaqus i Matlab, wykorzystując metodę elementów skończonych (MES). Model każdej belki wykonano dwukrotnie inaczej modelując zespolenie, raz wykorzystując w tym celu elementy belkowe, drugi raz z wykorzystaniem elementów sprężystych. Obydwa modele, po przeprowadzeniu identyfikacji ich parametrów, zapewniają wyniki o bardzo wysokiej zgodności z wynikami badań doświadczalnych.

17

Estimation of the parameters of the discrete model of a steel–concrete composite beam

Wróblewski T., Berczyński S., Abramowicz M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2013

|

Vol. 13, no. 2

209--219

EN

This paper presents estimations of mathematical models' parameters regarding steel–concrete composite beams' natural vibrations. The model was created using Rigid Finite Element (RFE) Method. Parameters' estimation was done based on the results of experimental research, conducted on actual composite beams. Estimated parameters include: shearing and axial stiffness of connecting elements, and substitute longitudinal modulus of elasticity of the reinforced concrete slab, which takes into account longitudinal reinforcement. Employing the appropriate criteria during the process of estimation of the parameters of the steel–concrete composite beam models has a great impact on getting precise results. The estimation criteria were selected in order to achieve consistency of the natural vibration frequencies, along with vibration modes, measured during experimental and calculated based on the mathematical model. The models and all the calculations were made using the MATLAB programming environment.

18

Estimation of cutting force model coefficients with regularized inverse problem

Pawełko P, Powałka B, Berczyński S

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2013

|

Vol. 37, nr 2

5--21

EN

In this paper, a method for estimation of cutting force model coefficients is proposed. The method makes use of regularized total least squares to identify the cutting forces from the measured acceleration signals and the frequency response function (FRF) matrix. An original regularization method is proposed which is based on the relationship between the harmonic components of the cutting forces. Numerical tests are performed to evaluate the effectiveness of the method. The method is compared with unregularized methods and common Tikhonov regularization combined with GCV and L-curve methods. It was found that the proposed method provides more accurate estimates of the cutting force coefficients than the unregularized method and common regularization techniques. Furthermore the influence of acceleration measurement errors, FRF matrix errors and FRF matrix conditioning on the accuracy of the estimated coefficients is investigated. It was concluded that FRF matrix errors influence the most the accuracy of the results.

PL

W artykule zaproponowano metodę estymacji współczynników modelu siły skrawania. Metoda stosuje regularyzowaną technikę ortogonalnych najmniejszych kwadratów dla identyfikacji sił skrawania na podstawie mierzonych sygnałów przyśpieszeń oraz macierzy częstotliwościowych funkcji przejścia. Zaproponowano oryginalną metodę regularyzacji opartą na zależności pomiędzy składnikami harmonicznymi sił skrawania. Przeprowadzono symulację numeryczną weryfikującą skuteczność metody. Przedstawiona metoda jest porównana z podejściem bez regularyzacji oraz regularyzowanym metodą Tikhonova stosowaną wraz z metodami GCV oraz L-curve. Pozwala uzyskać dokładniejsze oszacowanie wartości współczynników niż estymacja bez regularyzacji lub z regularyzacją Tikhonova. Dokonano również oceny wpływu błędu pomiaru przyśpieszeń, błędów macierzy funkcji przejścia oraz jej uwarunkowania na dokładność estymowanych współczynników. Na podstawie przeprowadzonej analizy wykazano, że największy wpływ mają błędy macierzy funkcji przejścia.

19

Zastosowanie analizy Pareto-Lorenza do opisu uszkodzeń i awarii silników okrętowych średniej mocy o zapłonie samoczynnym

Bejger A., Berczyński S., Gawdzińska K.

Archives of Mechanical Technology and Automation

|

2012

|

Vol. 32, no. 3

77--83

PL

W artykule zaproponowano opis uszkodzeń i awarii silników okrętowych średniej mocy za pomocą analizy Parcto-Lorenza. Analiza ta jest oparta na stwierdzonej empirycznie prawidłowości, że w przyrodzie, technice, działalności człowieka itp. zazwyczaj 20-30 % przyczyn (czynników) decyduje o około 70-80 % skutków. Opis tej zależności może się przyczynić do wskazania głównych przyczyn wadliwości silników i pozwoli na podjęcie odpowiednich środków zaradczych, mogących ułatwić pracę człowieka w trudnych warunkach - na morzu.

20

Application of the Pareto analysis for the description of faults and failures of marine medium power engines with self ignition

Bejger A., Berczyński S., Gawdzińska K.

Archives of Mechanical Technology and Automation

|

2012

|

Vol. 32, no. 3

7--13

EN

This work attempts at a description of faults and failures of marine medium power engines by means of the Pareto analysis. The analysis is based on an empirically found regularity that in nature, engineering, human activities, etc. usually 20-30 % of causes (factors) produces about 70-80 % of the effects. The description of this relationship may help indicate primary causes of engine faults and will allow to take appropriate preventive measures to facilitate personnel work in hard conditions at sea.