Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of wall shear stress around a competitive swimmer using 3D Navier-Stokes equations in CFD

Popa C.V., Zaidi H., Arfaoui A., Polidori G., Taiar R., Fohanno S.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2011

|

Vol. 13, no. 1

3-11

EN

This paper deals with the flow dynamics around a competitive swimmer during underwater glide phases occurring at the start and at every turn. The influence of the head position, namely lifted up, aligned and lowered, on the wall shear stress and the static pressure distributions is analyzed. The problem is considered as 3D and in steady hydrodynamic state. Three velocities (1.4 m/s, 2.2 m/s and 3.1 m/s) that correspond to inter-regional, national and international swimming levels are studied. The flow around the swimmer is assumed turbulent. The Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations are solved with the standard k-u turbulent model by using the CFD (computational fluid dynamics) numerical method based on a volume control approach. Numerical simulations are carried out with the ANSYS FLUENTŽ CFD code. The results show that the wall shear stress increases with the velocity and consequently the drag force opposing the movement of the swimmer increases as well. Also, high wall shear stresses are observed in the areas where the body shape, globally rigid in form, presents complex surface geometries such as the head, shoulders, buttocks, heel and chest.

2

The influence of swimming type on the skin-temperature maps of a competitive swimmer from infrared thermography

Zaidi H., Taiar R., Fohanno S., Polidori G.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2007

|

Vol. 9, nr 1

47-51

EN

This work aims to study the usability of infrared thermography in swimming for the purpose of quantifying the influence of the swimming style on the cartographies of cutaneous temperatures of a swimmer. Only one subject took part in the experimental protocol, who was to accomplish a 4 × 100 m 4 medley. Thermal acquisitions followed by one period of recovery with return to thermal balance were carried out between particular strokes. IR thermography made it possible to discuss the influence of the swimming style on the distributions of cutaneous temperatures in various body zones. This process seems to be completely adaptable to the development of future statistical studies.

3

Characterisation of DLC coating adherence by scratching

Zaidi H., Djamai A., Chin K.J., Mathia T.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

693-696

EN

In order to characterize the adherence of DLC coatings (Diamond Like Carbon), we have carried out scratch tests using ST-3OO1 scratch tester of Teer Coatings, equipped with the sensors of normal and tangential forces as well as an acoustic detector helping to detect the nucleation and the propagation of cracks. The system is also equipped with a microscope permitting us to observe each event on the scratch according to the friction tangential force signal or the acoustic signal. The local microscopic observation makes us possible to identify the damage of the coating according to the normal load. The tests were performed with a Rockwell C indenter at the relative displacement speed V=1cm/min under a progressive normal load from 5 to 55N. Coating failure appears in various modes. We note particularly the following modes: propagation of the cracks along the longitudinal edges of the scratch, propagation in front of the indenter, rupture along the maximum principal stress lines, detachment in subsurface by shearing of the coating. The microscopic analysis of the evolution of the scratch under a progressive normal load permits to identify the various traces and the damage mechanisms of the coating. In this study, we will show the experimental results of the scratch tests on massive glass and DLC coating. We will then discuss the various modes of crack initiation, damage and rupture of these materials according to the critical normal load. The analysis of the contact stress field distribution in massive glass enables us to identify the crack initiation and its propagation in the coating.

PL

W celu wyznaczenia adhezji powłok DLC (Diamond Like Carbon), przeprowadziliśmy badania metodą rysy przy pomocy testera Teer Coatings ST-3001 wyposażonego w czujnik siły normalnej jak i stycznej oraz czujnik akustyczny, który umożliwił wykrycie powstawania a następnie propagacji pęknięcia. Urządzenie pomiarowe zostało również wyposażone w mikroskop, co pozwoliło na obserwację procesów zachodzących w obrębie rysy oraz odniesienie ich do aktualnych wskazań czujników akustycznego, siły stycznej oraz normalnej. Testy przeprowadzono wykorzystując penetrator Rockwella typu C przy prędkości przemieszczenia V=1 cm/min oraz sukcesywnie zwiększanej sile normalnej od 5 do 55N. Zidentyfikowano następujące mechanizmy niszczenia powłoki: propagacja pęknięć wzdłuż krawędzi rysy, propagacja pęknięć bezpośrednio przed penetratorem, pękanie powłoki wzdłuż linii maksymalnych naprężeń głównych, podpowierzchniowe odrywanie powłoki przez ścinanie. Analiza mikroskopowa rysy przy stałym przesuwie oraz zwiększanej sile normalnej pozwoliła na zidentyfikowanie śladów oraz mechanizmów zużycia powłoki. W niniejszej pracy zaprezentujemy wyniki testów przeprowadzonych metodą rysy na szkle oraz powłoce DLC. Zostaną omówione różne mechanizmy zarodkowania pęknięcia oraz niszczenie i zrywanie tych materiałów w odniesieniu do krytycznej siły normalnej. Analiza naprężeń w obrębie styku szkła i penetratora umożliwiła nam zidentyfikowanie powstawania oraz propagacji pęknięcia w powłoce.