PL
 |
EN
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
  1. 14 Modelling in Engineering
  2. 14 Modelowanie Inżynierskie
  3. 8 Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics
  4. 7 Composites Theory and Practice
  5. 7 Diagnostyka
Więcej...
Autorzy help
  1. 86 Katunin A.
  2. 8 Wronkowicz A.
  3. 4 Bilewicz M.
  4. 4 Krukiewicz K.
  5. 4 Moczulski W.
Więcej...
Lata help
  1. 5 2018
  2. 9 2017
  3. 13 2016
  4. 9 2015
  5. 14 2014
Więcej...
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 86

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
1
Content available remote Numerical simulation of deflection and stability of the wooden transmission tower of Gliwice radiostation
Wojaczek B., Katunin A., Brol J., Adamczyk K.
Engineering Transactions
|
2018
|
Vol. 66, iss. 3
229--247
EN
The wooden transmission tower of the Gliwice radiostation is the highest wooden construction around the world. Considering that it is in operation over 80 years it is necessary to properly maintain it to extend its residual life. In order to analyse the most critical elements of the tower as well as to plan the strategy of its maintenance, including repairs and replacements of wooden elements, it is necessary to analyse its deflection and stress distributions under possible loading scenarios. In this paper, the authors present an overview of history and construction of the tower as well as the results of static and buckling numerical simulations to evaluate a condition and a margin of safety, and to find the critical structural elements of this construction. The 3D numerical analysis is performed for the wooden transmission tower of the Gliwice radiostation for the first time. The results of simulations presented in this study indicate acceptable condition of the tower, in particular the resulting stresses under the static loading or buckling are at the level of 18% of the critical stresses according to the assumed geometrical model. However, further studies are necessary to refine numerical model and consider secondary elements of the tower, wood imperfections and other factors that have significant influence on its integrity and safety.
2
Content available Efficiency assessment of wavelet transforms and wavelets for damage localization in beams using shearography
Kroworz A., Katunin A., Lopes H., Araújo Dos Santos J.
Diagnostyka
|
2018
|
Vol. 19, No. 4
71--79
EN
Non-destructive testing of engineering structures and elements in operation is one of the crucial steps in recently introduced design philosophies: damage tolerance and condition-based maintenance. Therefore, it is important to provide effective non-destructive testing methods, which are able to detect and identify a possible damage in early stage of its development. One effective testing method, which still gains its popularity in various industrial applications, is shearography. Although, shearography is sensitive to various types of structural damage and flaws, this sensitivity can be significantly improved by applying advanced post-processing algorithms to raw data obtained from measurements. An excellent candidate for such an improvement is the wavelet analysis, due to its very high sensitivity to smallest signal disturbances. This study presents results of comparative analysis of various wavelet transforms and various wavelets in order to analyse their sensitivity to damage. The improvement in damage detectability is verified using experimental data.
PL
Badania nieniszczące inżynierskich struktur i elementów będących w eksploatacji są jednym z najważniejszych kroków w obecnie zapoczątkowanych filozofii projektowania: tolerancji uszkodzenia oraz eksploatacji na podstawie stanu. Dlatego ważnym jest wykorzystanie efektywnych metod badań nieniszczących, które są zdolne do detekcji i identyfikacji możliwego uszkodzenia we wczesnej fazie jego rozwoju. Jedną z efektywnych metod badawczych, która wciąż zyskuje na popularności w różnych zastosowaniach przemysłowych, jest shearografia. Mimo że shearografia jest wrażliwa na różne rodzaje uszkodzeń i wad w strukturach, jej wrażliwość może być znacząco ulepszona poprzez zastosowanie zaawansowanych algorytmów przetwarzania do surowych danych wynikowych otrzymanych z pomiarów. Doskonałym kandydatem dla takiego polepszenia jest analiza falkowa ze względu na jej bardzo dużą wrażliwość na najmniejsze zaburzenia w sygnale. Niniejsza praca przedstawia wyniki analizy porównawczej różnych transformacji falkowych oraz różnych falek w celu analizy ich wrażliwości na uszkodzenia. Polepszenie wykrywalności uszkodzeń zostało zweryfikowane z wykorzystaniem danych eksperymentalnych.
3
Content available remote Modelling fatigue with self-heating of polymeric composites baesd on statistical analysis of temperature profiles
Wachla D., Katunin A.
Composites Theory and Practice
|
2018
|
R. 18, nr 4
202--209
EN
The self-heating effect occurring during the fatigue loading of polymeric composite structures subjected to cyclic loading or vibration is a result of energy dissipation appearing due to the viscoelastic properties of the matrix of such composites. The occurrence of the self-heating effect during the operation of structural elements is very dangerous, since the increasing selfheating temperature intensifies the initiation and propagation of fatigue damage, and may significantly shorten the residual life of such elements. Following this, it is necessary to control this process. The theoretical models developed to date may be inaccurate in predicting the residual life of a structure subjected to fatigue with the appearance of self-heating, especially after the initiation of structural damage. Therefore, the authors proposed the empirical model based on estimating the parameters from the self-heating temperature profiles with statistical analysis of these parameters, which allows one to determine the estimators and predict the residual life of composite structures working in such conditions in more accurate way.
PL
Efekt samorozgrzania, powstający podczas obciążeń zmęczeniowych struktur wykonanych z kompozytów polimerowych poddanych cyklicznemu obciążaniu lub drganiom, jest wynikiem dyssypacji energii, inicjowanej ze względu na lepkosprężyste właściwości osnowy tych kompozytów. Powstawanie efektu samorozgrzania podczas eksploatacji elementów strukturalnych jest bardzo niebezpieczne, gdyż wzrost temperatury samorozgrzania intensyfikuje inicjację i propagację uszkodzeń zmęczeniowych i może znacząco obniżyć trwałość resztkową tych elementów. Mając to na uwadze, należy kontrolować ten proces. Dotychczas opracowane modele teoretyczne mogą być niedokładne w predykcji trwałości resztkowej struktury poddanej zmęczeniu z występującym samorozgrzaniem, zwłaszcza po inicjacji uszkodzeń strukturalnych. Dlatego autorzy zaproponowali model empiryczny oparty na estymacji parametrów na podstawie profili temperaturowych samorozgrzania z analizą statystyczną tych parametrów, co pozwala wyznaczyć estymatory i przewidywać trwałość resztkową struktur kompozytowych pracujących w takich warunkach z większą dokładnością.
4
Content available remote Fatigue of polymeric composites during stationary and non-stationary self-heating
Katunin A.
Composites Theory and Practice
|
2018
|
R. 18, nr 1
19--24
EN
The self-heating effect occurring during the cyclic loading of materials that exhibit thermoviscoelastic properties, depending on the loading conditions, may develop according to two possible scenarios: stationary and non-stationary. Since stationary self-heating has not been not previously studied in terms of the criticality of the self-heating effect, it is essential to perform such a study to better understand the degradation processes in this scenario and to confront the results with the criticality of non-stationary self-heating. In the present study, the experimental results on fatigue testing following the stationary self-heating scenario are presented and discussed. In order to characterize the degradation process, both self-heating temperature distributions and their evolution as well as acoustic emission measured at various self-heating temperature ranges were analyzed. The obtained results allow the influence of the self-heating effect on the residual life of composite structures under the stationary self-heating scenario to be estimated.
PL
Efekt samorozgrzania, powstający podczas cyklicznych obciążeń materiałów, wykazujących właściwości termolepkosprężyste, w zależności od warunków obciążenia, może rozwinąć się według dwóch możliwych scenariuszy: ustalonego i nieustalonego. Ze względu na to, że samorozgrzanie ustalone nie było wcześniej badane pod względem krytyczności efektu samorozgrzania, istotne jest przeprowadzenie takich badań w celu lepszego zrozumienia procesów degradacji przy takim scenariuszu i skonfrontowania wyników z krytycznością dla nieustalonego samorozgrzania. W niniejszej pracy zostały przeanalizowane i opisane wyniki dotyczące badań eksperymentalnych zmęczenia według scenariusza ustalonego samorozgrzania. W celu scharakteryzowania procesu degradacji przeanalizowano zarówno rozkłady temperatury samorozgrzania i ich zmienność, jak i emisji akustycznej zmierzonej dla różnych zakresów temperatury samorozgrzania. Otrzymane wyniki pozwoliły na oszacowanie wpływu efektu samorozgrzania na trwałość resztkową struktur kompozytowych podczas występowania scenariusza ustalonego samorozgrzania.
5
Content available remote Variable surface temperature distribution as a criticality indicator of the self-heating effect in composites
Katunin A.
Advances in Materials Science
|
2018
|
Vol. 18, nr 1(55)
5--12
EN
Since self-heating effect may significantly intensify structural degradation, it is essential to investigate its criticality, i.e. the temperature value at which fatigue fracture is initiated. In this paper, a new and sensitive criticality indicator based on evaluation of evolution of surface temperature distribution was proposed and experimentally validated. It was shown that comparing to other measurement techniques the presented approach allows for precise evaluation of the critical value of the self-heating temperature. The properly determined critical value may be helpful both during design and operation of elements made of polymers and polymeric composite.
6
Damage evaluation in composite structures based on image processing of ultrasonic c-scans
Wronkowicz A., Katunin A.
Studia Informatica
|
2017
|
Vol. 38, nr 1B
31--40
EN
The article presents a method of reconstruction of planar ultrasonic maps into a three-dimensional form based on levels of attenuation of ultrasonic waves through a tested composite structure. A developed algorithm is based on image processing techniques, which allows enhancing ability of interpretation of damage extent at particular depths of a tested structure.
PL
Artykuł przedstawia metodę rekonstrukcji płaskich map ultradźwiękowych do postaci trójwymiarowej na podstawie poziomów tłumienia fal ultradźwiękowych przez badaną strukturę kompozytową. Opracowany algorytm został oparty na technikach przetwarzania obrazu, które pozwalają na wspomaganie interpretacji rozległości uszkodzeń na poszczególnych poziomach głębokości w badanej strukturze.
7
Phenomenological analysis of selfheating effect in glass and carbon fabric reinforced polymeric composites
Katunin A.
Modelowanie Inżynierskie
|
2017
|
T. 31, nr 62
43--48
EN
The self-heating effect occurring in polymeric composites during cyclic loading or vibrations is a dangerous phenomenon which affects intensification of mechanical degradation processes and shortening of structural residual life. During this process, heat is generated due to hysteretic behavior of a polymeric matrix, and the growing surface temperature may initiate the most dangerous mode of self-heating effect – the non-stationary one. During non-stationary self-heating the heating-up process dominates mechanical degradation and causes its significant intensification and sudden failure. Besides the loading conditions, several other factors influence on the self-heating process. In this paper, the influence of reinforcing material as well as its content in the composite is analyzed in the light of self-heating effect. The results of the performed experimental studies show that these material properties have a great impact on intensity of self-heating effect. This observation allows for better understanding the mechanics of structural degradation of fabric-reinforced composites subjected to cyclic loading with self-heating effect occurrence. The obtained results might be helpful in development of new industrial composites, which will be characterized by high thermal conductivity and effectively release generated heat to the environment, increasing the operational safety of composite elements working in mentioned loading conditions.
PL
Efekt samorozgrzania, powstający w kompozytach polimerowych podczas obciążeń cyklicznych lub drgań, jest niebezpiecznym zjawiskiem, które powoduje intensyfikację procesów mechanicznej degradacji oraz skrócenie żywotności struktur. Podczas tego procesu ciepło jest generowane wskutek histerezowego zachowania osnowy polimerowej, a wzrastająca temperatura na powierzchni może inicjować najbardziej niebezpieczną postać efektu samorozgrzania – niestacjonarną. Podczas samorozgrzania niestacjonarnego proces nagrzewania się staje się dominujący w stosunku do degradacji mechanicznej i powoduje jego znaczną intensyfikację oraz szybkie zniszczenie. Oprócz warunków obciążenia, niektóre inne czynniki wpływają na proces samorozgrzania. W niniejszym artykule wpływ materiału wzmocnienia oraz jego zawartości w kompozycie został przeanalizowany w świetle efektu samorozgrzania. Wyniki przeprowadzonych badań eksperymentalnych wskazują na znaczący wpływ właściwości materiałów umocnienia na intensywność efektu samorozgrzania. Taka obserwacja pozwala na lepsze zrozumienie mechaniki degradacji strukturalnej kompozytów wzmacnianych tkaninami poddanych obciążeniom cyklicznym z występowaniem efektu samorozgrzania. Otrzymane wyniki mogą być pomocne przy opracowaniu nowych kompozytów konstrukcyjnych, które będą charakteryzować się wysoką przewodnością cieplną i skutecznie odprowadzać generowane ciepło do środowiska, zwiększając bezpieczeństwo użytkowania elementów kompozytowych pracujących w wymienionych warunkach obciążeń.
8
Detection of damage initiation in composite structures subjected to self-heating based on acoustic emission
Wronkowicz A., Katunin A.
Modelowanie Inżynierskie
|
2017
|
T. 33, nr 64
114--119
EN
Structural integrity is one of the crucial properties of designed composite elements. However, during their operation they are subjected to various types of loading, and thus, subjected to degradation. Intensity of their degradation is driven by many factors with different degree of influence. One of such degradation mechanisms occurs during cyclic loading, when heat is released on the surface of a polymeric composite structures due to the mechanical energy dissipation, which has a great influence on degradation acceleration. The paper deals with determination of a criticality of the self-heating effect, i.e. temperature value at which damage initiation occurs during cyclic loading of composite structures. For this purpose, polymeric composite specimens were subjected to fatigue tests and resulting surface temperature and acoustic emission were measured and analyzed. The obtained results indicated that analysis of acoustic emission features enables returning information about the two critical moments of the degradation process. From a linear peak amplitude one can assess a critical moment between the two first phases of the three-phase degradation model, when propagation of micro-cracks and initiation of a macrocrack occurs. Analysis of the amplitude, together with the energy ratio and the total energy of hit-cascade, can also accurately indicate a moment of transition from the second to the third phase, when a macro-crack propagates rapidly, which finally results in a failure of the structure.
PL
Integralność strukturalna jest jedną z kluczowych właściwości projektowanych elementów kompozytowych. Jednak podczas eksploatacji są one narażone na różnego rodzaju obciążenia i dlatego ulegają degradacji. Intensywność ich degradacji jest uwarunkowana przez wiele czynników z różnym poziomem istotności. Jeden z takich mechanizmów degradacji występuje podczas obciążenia cyklicznego, gdy ciepło jest uwalniane na powierzchni polimerowej struktury kompozytowej ze względu na dyssypację energii mechanicznej, co ma istotny wpływ na przyspieszenie degradacji. W artykule omówiony został proces określenia krytyczności efektu samorozgrzania, tj. wartości temperatury przy której następuje inicjacja uszkodzeń w strukturach kompozytowych. W tym celu próbki wykonane z kompozytu polimerowego zostały poddane badaniom zmęczeniowym oraz ich wynikowa temperatura powierzchni oraz emisja akustyczna została zmierzona i przeanalizowana. Otrzymane wyniki wykazały, że cechy uzyskane w oparciu o emisję akustyczną pozwalają na pozyskanie informacji o dwóch krytycznych momentach procesu degradacji. Na podstawie liniowej amplitudy szczytowej można określić krytyczny moment pomiędzy dwiema pierwszymi fazami w trójfazowym modelu degradacji, gdy następuje propagacja mikropęknięć i inicjacja makropęknięcia. Analiza amplitudy razem z wartościami energii oraz całkowitą energią kaskady impulsów pozawala także dokładnie wskazać moment przejścia z drugiej do trzeciej fazy, gdzie makropęknięcie szybko propaguje, co ostatecznie doprowadza do zniszczenia struktury.
9
Content available Identification of Delamination in Composite Beams using the Fractal Dimension-Based Damage Identification Algorithm
Katunin A., Zuba M.
Fatigue of Aircraft Structures
|
2017
|
Iss. 9
5--16
EN
Damage detection and identification is one of the most important tasks of proper operation of technical objects and structures. It is, therefore, essential to develop efficient and sensitive methods of early damage detection. Delamination is the type of damage occurring in laminated composites that is one of the most dangerous and most difficult to detect. In this paper, the computational study was performed on the numerical data of the modal shapes of laminated composite beams with simulated delaminations in order to detect them using a fractal dimension-based approach. The obtained results allowed for improvement of detection accuracy as compared to previously applied wavelet-based approach. An additional benefit was decreasing the computational time. Basing on the obtained results it is reasonable to consider the presented approach as a promising alternative to currently applied signal processing methods used for supporting nondestructive testing of structures.
10
Content available Enhancement of Damage Detectability in Aircraft Structures Using the Fusion of NDT Results
Zapłotny M., Katunin A., Dragan K.
Fatigue of Aircraft Structures
|
2017
|
Iss. 9
55--74
EN
Following the damage tolerance philosophy in aircraft design and operation, one of the most significant stages of maintenance is non-destructive testing of structures. It is, therefore, essential to use testing methods sensitive to particular damage types occurring in aircraft structures during operation. In this paper, the authors present a study on selection and comparison of methods of information fusion applied to testing the results of inspection of composite structures used in aircraft elements, obtained using various ultrasonic methods. The presented approach of fusion of ultrasonic scans allows for enhancement of damage detection and identification due to the presence of different parts of information about detected damage obtained from different initial information sources in a single resulting set. Such an approach can be helpful at the decision-making stage during inspection of aircraft elements and structures. Besides the methodology, the GUI-based software for performing fusion of various types of ultrasonic data is presented.
11
Content available remote Flammability of electrically conductive composite dedicated for lightning strike protection
Katunin A., Bilewicz M.
Composites Theory and Practice
|
2017
|
R. 17, nr 3
131--135
EN
Lightning strike protection is one of the crucial structural demands for aircraft composites addressed to their integrity and durability after a strike. When the lightning strikes a classic composite structure, the generated heat from electrical resistance as well as mechanical impulse resulting from acoustic wave propagation, might cause serious damage. Currently used metallic meshes and foils immersed in composite structures are effective in dissipating lightning charges and generated heat, however, such a solution has numerous disadvantages like increasing mass, problems with adhesion on the metal/polymer interface, complicated manufacturing technology, etc. Therefore, a fully organic conductive composite was developed as an alternative to current solutions. After a lightning strike the developed composite should not only effectively conduct and dissipate the electrical charge and generated heat, but also stop burning, which appears due to very high temperature values in the vicinity of the strike area. In this study, flammability tests were performed for a classic carbon fabric-reinforced composite as well as for the developed conductive polymer and carbon fabric-reinforced composite based on this polymer for comparative purposes, with measurement of the combustion temperature. The obtained results show that the developed composite is characterized by sufficiently low flammability, however, further studies will be focused on further improvement of flame retardancy.
PL
Ochrona odgromowa jest jednym z ważniejszych wymagań strukturalnych stawianych kompozytom lotniczym, odnoszących się do ich integralności oraz trwałości po uderzeniu pioruna. Gdy piorun uderza w klasyczne struktury kompozytowe, ciepło generowane z oporu elektrycznego oraz impuls mechaniczny, wynikający z propagacji fali akustycznej, może spowodować poważne uszkodzenia. Obecnie stosowane metalowe siatki i folie zatopione w strukturach kompozytowych są efektywne w rozpraszaniu ładunków piorunowych i generowanego ciepła, jednak takie rozwiązanie posiada szereg wad, jak wzrost masy, problemy z adhezją na granicy ośrodków metal/polimer, skomplikowana technologia wytwarzania itd. Dlatego został opracowany w pełni organiczny kompozyt przewodzący jako alternatywa dla obecnych rozwiązań. Po uderzeniu pioruna opracowany kompozyt powinien nie tylko efektywnie przewodzić i rozpraszać ładunek elektryczny i generowane ciepło, ale także zatrzymać płonięcie, powstające w wyniku bardzo dużych wartości temperatury w otoczeniu miejsca uderzenia. W niniejszej pracy w celach porównawczych badania palności przeprowadzono dla klasycznego kompozytu wzmacnianego tkaniną węglową oraz opracowanego polimeru i kompozytu wzmacnianego tkaniną węglową na jego bazie z pomiarem temperatury spalania. Otrzymane wyniki wykazały, że opracowany kompozyt charakteryzuje się stosunkowo niską palnością, jednak przyszłe badania będą skupione na dalszej poprawie ognioodporności.
12
Content available remote Evaluation of critical self-heating temperature of composite structures based on analysis of microcrack development
Katunin A., Wronkowicz A., Bilewicz M.
Composites Theory and Practice
|
2017
|
R. 17, nr 1
9--13
EN
The self-heating effect occurring during the cyclic loading of polymers and polymeric composites may initiate accelerated thermally induced fatigue processes, which causes a rapid increase in the self-heating temperature at a location of stress concentration and, as a consequence, sudden structural degradation. Therefore, it is essential to investigate this process and determine the criticality of the self-heating effect, i.e. the critical value of temperature which initiates accelerated degradation processes. In this paper, an aspect of microcrack formation and development was considered as an indicator which reflects the degradation degree of a structure. Microscopic observation of microcrack development at progressive temperature values was chosen due to its high sensitivity to the initiation of fracture processes among applied measurement techniques to evaluate structural degradation during fatigue tests. Appropriate image processing techniques as well as quantitative measures to describe microcrack development enable evaluation of the criticality of the self-heating effect using this approach and comparison of the obtained results with those obtained by other measurement techniques. The specified critical value of self-heating temperature allows determination of a safe temperature range for heavily loaded structures made of polymeric composites, which can be helpful both during the design stage as well as at the operating stage of composite structures.
PL
Efekt samorozgrzania, powstający podczas cyklicznych obciążeń polimerów i kompozytów polimerowych, może zainicjować przyspieszone indukowane termicznie procesy zmęczeniowe, co powoduje szybki wzrost temperatury samorozgrzania w miejscu koncentracji naprężeń i w konsekwencji nagłą degradację strukturalną. Dlatego istotne jest zbadanie tego procesu i określenie krytyczności efektu samorozgrzania, tj. krytycznej wartości temperatury, która inicjuje przyspieszone procesy degradacji. W artykule aspekt formowania i rozwoju mikropęknięć uwzględniono jako czynnik, który odzwierciedla stopień degradacji struktury. Obserwacja mikroskopowa rozwoju mikropęknięć przy narastających wartościach temperatury została wybrana dzięki wysokiej wrażliwości na inicjację procesów zniszczenia spośród technik pomiarowych stosowanych do oceny degradacji strukturalnej podczas testów zmęczeniowych. Odpowiednie techniki przetwarzania obrazów oraz miary ilościowe do opisu rozwoju mikropęknięć pozwoliły na ocenę krytyczności efektu samorozgrzania, wykorzystując takie podejście, oraz na porównanie otrzymanych wyników z wynikami uzyskanymi z wykorzystaniem innych technik pomiarowych. Wyznaczona wartość krytyczna temperatury samorozgrzania pozwoliła na określenie bezpiecznego przedziału temperaturowego dla silnie obciążanych struktur wykonanych z kompozytów polimerowych, co może być pomocne zarówno na etapie projektowania, jak i podczas eksploatacji struktur kompozytowych.
13
Content available remote Localizing impact damage of composite structures with modified RAPID algorithm and non-circular PZT arrays
Dziendzikowski M., Dragan K., Katunin A.
Archives of Civil and Mechanical Engineering
|
2017
|
Vol. 17, no. 1
178--187
EN
Detecting and localizing impact damage of composite structures is one of the key expectations towards development of structural health monitoring (SHM) systems. In this paper, a method intended to meet these requirements is presented. The developed method is based on guided waves actuation in a monitored structure. One of the methods used for damage localization with guided waves is the RAPID/PRA algorithm. This algorithm is mostly used for circular arrays of PZT piezoelectric transducers. In the paper a modification of this approach, adopted to be used for more general geometries of PZT networks is presented. Its main improvement is that predicted location of damage is less biased by inhomogeneous distributions of sensing paths, i.e. lines connecting pairs of transducers of a network, than for RAPID algorithm. The developed method was verified experimentally on composite laminated specimens with introduced damage caused by low energy impact. Detailed description of the developed algorithm as well as the results of impact damage localization tests are delivered in the paper.
14
Content available remote Criticality of self-heating in degradation processes of polymeric composites subjected to cyclic loading: A multiphysical approach
Katunin A., Wronkowicz A., Bilewicz M., Wachla D.
Archives of Civil and Mechanical Engineering
|
2017
|
Vol. 17, no. 4
806--815
EN
In this paper, the criticality of the self-heating effect accompanying the fatigue process of polymeric composites is studied by monitoring various physical parameters, which reflects degradation progress in a direct or indirect way. The occurring self-heating effect, resulted from the mechanical energy dissipation due to the viscoelastic nature of a polymeric matrix of composites, under certain loading conditions, may dominate the fatigue process, causing significant intensification of degradation and thermal failure at temperature often higher than the glass-transition temperature. The aim of this study is to determine the critical values of the self-heating temperature, which exceeding results in damage initiation and, in consequence, intensive degradation and failure. Additionally, performed tests enable evaluation of sensitivity of particular techniques as well as obtaining more accurate results with physical justification. Following the obtained results, the critical value of a self-heating temperature, at which domination of the fatigue process by the self-heating effect is observed, is at a level of 65–70 °C. Information about the obtained critical values has a great importance both during the design stage of composite structures subjected to cyclic loading as well as their further operation.
15
Content available Modeling and simulation of longwall scraper conveyor considering operational faults
Cenacewicz K., Katunin A.
Studia Geotechnica et Mechanica
|
2016
|
Vol. 38, nr 2
15--27
EN
The paper provides a description of analytical model of a longwall scraper conveyor, including its electrical, mechanical, measurement and control actuating systems, as well as presentation of its implementation in the form of computer simulator in the Matlab®/Simulink® environment. Using this simulator eight scenarios typical of usual operational conditions of an underground scraper conveyor can be generated. Moreover, the simulator provides a possibility of modeling various operational faults and taking into consideration a measurement noise generated by transducers. The analysis of various combinations of scenarios of operation and faults with description is presented. The simulator developed may find potential application in benchmarking of diagnostic systems, testing of algorithms of operational control or can be used for supporting the modeling of real processes occurring in similar systems.
16
Content available Wpływ parametrów technologicznych na właściwości eksploatacyjne elementów wytwarzanych techniką przyrostową FDM
Katunin A., Wacławik E., Bilewicz M.
Przetwórstwo Tworzyw
|
2016
|
T. 22, Nr 6 (174)
554--562
PL
Zastosowanie techniki przyrostowej FDM pozwala na wytwarzanie poszczególnych elementów i ich złożeń w oparciu wyłącznie o przygotowany wirtualny model w środowisku CAD. Dzięki temu, technika FDM, jako technika szybkiego prototypowania znalazła szerokie zastosowanie w wielu segmentach przemysłu. Poprawne wykonanie elementu zależy od szeregu parametrów technologicznych, ustawianych przed rozpoczęciem operacji wytwarzania. Niewłaściwe zdefiniowanie tych parametrów może prowadzić do wad wytwarzania, m.in. szczeliny oraz przegrzanie wytwarzanych elementów, co negatywnie wpływa na ich jednorodność i wytrzymałość. W niniejszym artykule opisano wyniki badań eksperymentalnych dla próbek o różnym stopniu wypełnienia przy różnych rodzajach wypełnienia - liniowym i heksagonalnym. Przeprowadzone badania eksperymentalne obejmowały quasi-statyczną próbę rozciągania oraz analizę modalną, na podstawie której określono częstotliwości własne drgań oraz odpowiadające im postacie własne oraz współczynniki tłumienia modalnego. Na podstawie uzyskanych wyników możliwe było opracowanie zaleceń dotyczących parametrów wytwarzania elementów techniką przyrostową FDM.
EN
Using the additive FDM technique allows manufacturing of particular elements and their assemblies basing on a virtual model prepared in the CAD environment only. Owing to this, the FDM technique, as a rapid prototyping technique found wide applicability on many segments of industry. The correct manufacturing of an element depends on series of technological parameters, defined before the beginning of manufacturing operation. Inadequate defining of these parameters may cause the manufacturing defects, e.g. gaps and overheating of manufacturing elements, which influences negatively on their homogeneity and strength. In the following paper the results of experimental studies for specimens with various degrees of filling for various types of filling - linear and hexagonal. The performed studies covered quasi-static tensile tests and the modal analysis, based on which the natural frequencies of vibration as well as accompanying modal shapes and coefficients of modal damping were determined. Based on the obtained results the elaboration of recommendations for the manufacturing parameters using the additive FDM technique was possible.
17
Design and testing of two-wheeled robot with chaotic pendulum
Fedio K., Kiełkowski M., Katunin A., Panfil W.
Modelowanie Inżynierskie
|
2016
|
T. 27, nr 58
24--36
EN
This paper deals with a theoretical modeling of equations of motion, simulation motion of and control both in virtual environments and in real-world conditions of a balancing two-wheeled robot with a double pendulum. By taking into consideration a motion of a double pendulum one needs to consider chaotic behavior of the whole system resulted by this pendulum, which is a significant difficulty in development of control algorithms. The main goal of the presented study is to reach dynamic balancing of a two-wheeled robot with a double pendulum under the certain scenarios of equilibrium disturbance. In order to apply appropriate control algorithms the following steps were assumed during the development of a robot: theoretical modelling of a motion of the composite system of inverted and double pendulums, stability analysis, simulation of various scenarios in virtual environments using the developed control algorithms, and construction of a physical model of a robot and verification of control algorithms. Both simulation and experimental studies demonstrated the successful balancing performance.
PL
Artykuł dotyczy teoretycznego modelowania równań ruchu, symulacji ruchu i sterowania balansującego robota dwukołowego z podwójnym wahadłem zarówno w środowiskach wirtualnych, jak i w warunkach rzeczywistych. Biorąc pod uwagę ruch podwójnego wahadła, należy uwzględnić chaotyczny sposób działania całego układu spowodowany ruchem tego wahadła, co stanowi istotną trudność przy opracowywaniu algorytmów sterowania. Głównym celem prezentowanej pracy jest uzyskanie stanu stabilności dynamicznej robota dwukołowego z podwójnym wahadłem według poszczególnych scenariuszy zaburzenia jego równowagi. W celu zastosowania odpowiednich algorytmów sterowania następujące etapy zostały założone podczas opracowania robota: teoretyczne modelowanie ruchu układu złożonego z odwróconego i podwójnego wahadeł, analiza stabilności, symulacja różnych scenariuszy w środowiskach wirtualnych z zastosowaniem opracowanych algorytmów sterowania oraz opracowanie modelu fizycznego robota i weryfikacja algorytmów sterowania. Zarówno prace symulacyjne, jak i eksperymentalne wykazały zdolność do utrzymania równowagi.
18
Content available remote Influence of a Shape of Excitation Signal on the Character of Temperature Growth During Thermal Fatigue of Polymeric Composites
Katunin A., Wronkowicz A., Wachla D.
Machine Dynamics Research
|
2016
|
Vol. 40, No. 3
5--14
EN
The paper presents results of theoretical investigation on the character of energy dissipation in composite structures subjected to cyclic loading with various shapes of excitation signals. Such loading implies the occurrence of the self-heating effect due to the hysteresis, occurred from viscoelasticity of a polymer. Results of theoretical analysis show the differences between investigated cases, namely sine, square, triangle and sawtooth excitation signals, and their influence on the intensification of structural degradation of polymeric composites. The theoretical results were verified experimentally on the laboratory stand.
19
Content available Percolation thresholds of 3D all-sided percolation clusters in non-cubic domains
Katunin A.
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics
|
2016
|
Vol. 15, nr 4
63--69
EN
The critical 3D all-sided percolation clusters in aL×L×L and aL×aL×L threedimensional domains with a side length L and an aspect ratio a obtained from continuous percolation problem were analysed in this paper. The simulations of continuous percolation were performed in parallelepiped domains starting from a = 1 and ending at a = 10 using the Monte Carlo algorithm. The resulting percolation thresholds for the simulated domains and percolation clusters as well as variability of number of cells in a domain and in a percolation cluster with variation of a were analysed. The obtained results are useful for evaluation of a content of electrically conducting particles in the dielectric matrix of a composite developed for aircraft lightning strike protection purposes.
20
Content available On the convergence of multicomplex M-J sets to the Steinmetz hypersolids
Katunin A.
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics
|
2016
|
Vol. 15, nr 3
67--74
EN
In this paper, the analysis of generalized multicomplex Mandelbrot-Julia (henceforth abbrev. M-J) sets is performed in terms of their shape when a degree of an iterated polynomial tends to infinity. Since the multicomplex algebras result from a tensor product of complex algebras, the dynamics of multicomplex systems described by iterated polynomials is different with respect to their complex and hypercomplex analogues. When the degree of an iterated polynomial tends to infinity the M-J sets tend to the higher dimensional generalization of the Steinmetz solid, depending on the dimension of a vector space, where a given generalization of M-J sets is constructed. The paper describes a case of bicomplex M-J sets with appropriate visualizations as well as a tricomplex one, and the most general case - the muticomplex M-J sets, and their corresponding geometrical convergents.
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.