This article compares the results of a high cycle fatigue analysis obtained through the application of the two methods dedicated to analysis of response of the structure of the bi-modal type – the direct spectral method and the Fu-Cebon one. The compared parameter is the lifetime for an assumed material S–N curve and stress spectrum defined in an article by Fu & Cebon.
PL
W artykule dokonano porównania rezultatów wysokocyklowych analiz zmęczeniowych wykonanych przy zastosowaniu dwu metod dedykowanych dla przypadków odpowiedzi struktury o charakterze dwumodalnym: metody spektralnej bezpośredniej i metody Fu-Cebona. Porównywaną wielkością był czas życia konstrukcji przy założonej postaci krzywej S–N materiału i zmienności naprężeń o charakterystyce wykorzystywanej w artykule Fu i Cebona.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Diversification strategy is currently used by enterprises to increase their stability and economic condition. It is not easy to realize the measurement of the process. The application of the parameter of entropy, which is well-known is physics, is one idea of parametrization. In the machinery industry, product diversification is connected with different consumers representing factories from different machinery sectors: mining, steel, building, agricultural and food. The possibility of estimation of the production diversification in the machinery industry by the application of the entropy-based parameters is discussed in the paper.
PL
Strategia dywersyfikacji jest stosowana przez przedsiębiorstwa do zwiększenia ich stabilności oraz kondycji ekonomicznej. Ilościowe określenie procesu dywersyfikacji jest trudne. Jednym ze sposobów parametryzacji opisu jest zastosowanie znanego w fizyce pojęcia entropii. W przemyśle maszynowym dywersyfikacja produktu jest związana z różnymi przedsiębiorstwami z różnych sektorów: górniczego, hutniczego itp. Pokazana jest możliwość estymacji dywersyfikacji produkcji w przemyśle maszynowym z zastosowaniem parametrów zdefiniowanych.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the article, the means of application of the direct spectral method for the identification of the stress cycles for multiaxial stress is discussed. Two cases are analyzed. The first, when components of stress tensor are in phase, and the second, when they are shifted in phase. The second case is associated with the practical application for the crane wheel.
PL
W artykule przedstawiono sposób zastosowania metody spektralnej bezpośredniej do identyfikacji cykli naprężeń o charakterze wieloosiowym. Rozważane są dwa przypadki. Pierwszy, gdy składowe tensora naprężeń są zgodne w fazie i drugi, gdy są one przesunięte w fazie. Drugi przypadek jest związany z praktycznym zastosowaniem dla koła suwnicy.
In the paper, the analytical solution of excited torsional vibrations of prismatic thin-walled beams for different types of boundary conditions and different types of external excitation of torsional moment are formulated. The presented solution can be applied, among others, to preliminary analysis of the optimal position of the actuators and the value of the applied voltage to the elements for minimization of the vibrations of the beams.
Złamania kości długich mogą być leczone na kilka sposobów. Jednym z nich jest zastosowanie płytki przykostnej. Płytka zamocowywana do kości umożliwia przeprowadzenie leczenia, ale z drugiej strony jest źródłem powstawania dodatkowych naprężeń w obszarach gdzie jest ona przytwierdzona do kości za pomocą śrub. Wartości naprężeń zależą od rozmiaru płytki i śrub, miejsca zamocowań oraz obciążeń zewnętrznych działających na kość. Celem pracy było określenie przemieszczeń kości długiej stabilizowanej implantem przykostnym, szczególnie w rejonie złamania. Z uwagi na wykorzystaną metodę analizy przy okazji oszacowano wartości naprężeń występujących w kości. W oparciu o obrazy radiologiczne trzydziestu leczonych chorych, wykonano analizę obciążeń występujących w przypadku złamań o typie poprzecznym i skośnym. Uzyskano potwierdzenie biomechanicznej stabilności złamania przy stabilizacji nawet czasowej co najmniej sześcioma śrubami. Zwiększenie liczby śrub wpływa korzystnie na stabilizację, szczególnie w przypadku złamań skośnych. Liczba śrub jest jednak ograniczona z uwagi na możliwość zniszczenia struktury kości. Symulacja została przeprowadzona metodą elementów skończonych przy zastosowaniu pakietu komputerowego Ansys. Dla uproszczenia analiz oraz w celu przetestowania możliwości wykorzystania uproszczonego podejścia wykorzystany został model płaski. Możliwość zastosowania takiego modelu w analizach uproszczonych wynika z faktu, że najczęściej śruby mocujące płytkę do kości rozmieszczane są wzdłuż jednej linii w przybliżeniu równoległej do osi kości. Wyniki analiz wskazują, że model płaski wydaje się być wystarczająco dokładny do okołooperacyjnej oceny sposobu stabilizacji złamania, mając na uwadze krótki czas potrzebny do zbudowania modelu.
EN
Long bone fractures can be treated in several ways. One of them is using the paraosteal plate. The plate mounted to a bone enables the therapy process, but it can also be a source of extra stresses in the mounting regions. Values of stresses depend on the plates’ and screws’ dimensions, number of screws, the mounting place and external loads acting on the bone. The aim of this paper was to determine displacements of long bone stabilized by the paraosteal implant, especially in the fracture area. Due to applied method of analysis, the stresses value occurring in the bone were also estimated. Based on radiological images of thirty patients, an analysis of transverse and oblique fractures burthen was performed. The biomechanical fracture stabilization by even temporary stabilization with at least six screws was confirmed. Increasing the number of screws affects profitably the stabilization, especially in the case of oblique fractures. Number of screws is limited by possibility of damage of bone’s structure. The simulation was performed using a finite element method and application of the Ansys computer package. In order to simplify the analysis and to test the possibility of reduced attempt application, the plane model was applied. Possibility of application of such a model in simplified analyses is explained by the fact that usually the screws mounting plate to a bone are situated along one line parallel to the line of the bone axis. Results of the analysis show, that the plane model seems to be good enough to preoperative estimation of the way of fracture stabilization due to short time required to creation of the model.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper discusses the problem of the existence of torsional natural modes in the low frequency range for a beam with a rectangular cross-section with different ratios between width and height and different lengths. The rectangular type of cross-section is chosen because of practical applications to describe the vibrations of some turbine blades. The analyses were conducted by applying an analytical model, but were verified using the finite element method.
PL
W artykule rozważono zagadnienie możliwości wystąpienia form własnych drgań skrętnych w zakresie niskoczęstotliwościowym belek o prostokątnym kształcie przekroju. Rozważono wpływ stosunku wysokości do szerokości przekroju oraz długości belki. Prostokątny kształt przekroju został wybrany ze względu na zastosowania praktyczne analiz do opisu drgań łopatek turbin niektórych wirników. Rozważania opierają się na modelu analitycznym, ale były również weryfikowane poprzez analizy metodą elementów skończonych.
The aim of the study was to identify acoustic and structural modes in the spectrum obtained exper- imentally inside an operator’s cab in a bulldozer. Measurements were taken inside the operator’s cab in a caterpillar-track bulldozer Polremaco TD12NPH2E-2000, designed for work in underground mine enclosures. The acoustic pressure spectrum was obtained for varied rotational speeds of the engine during the free run of the machine. The reverberation time of the cab was determined basing on the pulse-type excited pressure response, followed by identification of the spectral components registered by measure- ments. Thus, identified frequencies were compared with natural acoustic frequencies registered inside the operator’s cab and with frequencies associated with the valves and ignition frequencies due to rotational speed and natural frequencies of structural vibrations of the cab’s walls. This study was conducted in an attempt to reduce the noise inside the operator’s cab using passive methods.
Beams with rectangular cross-section, with large length-to-width ratio, can be excited to torsional vibrations. If the piezoelectric elements are mounted to the beam in pairs at the same cross-section with two separated elements positioned on the same side of the beam, and the voltages applied to them are in the opposite phase, they produce twisting moments which can be applied to reduce the torsional vibrations. Results of FEM simulations are presented and analysed in the paper. All analyses are performed for a steel free-clamped beam. The piezoelectric elements made of PZT material are mounted in pairs on one side of the beam. The analyses are done for separated natural modes.
The paper presents a generalisation of the hybrid method of estimation of sound radiated by vibrating surfaces, formulated previously for the deterministic case of random vibrations. The analysis is made for random amplitudes of vibrations in a narrow frequency band. The results show complexity of the analysis in comparison with the deterministic case. Therefore, the method does not seem to be efficient, like the deterministic one, in engineering applications.
PL
W artykule omówiono rozszerzenie metody hybrydowej oszacowania dźwięku promieniowanego przez drgające powierzchnie, sformułowanej pierwotnie dla przypadku drgań deterministycznych, na przypadek drgań losowych. Rozważono przypadek drgań z losowo zmienną amplitudą w wąskim paśmie częstotliwości. Rezultaty analiz pokazują złożoność uzyskanych formuł w stosunku do zagadnień deterministycznych. Dlatego też wydaje się, że metoda ta w prezentowanym podejściu nie jest tak użyteczna w zastosowaniach inżynierskich, jak to ma miejsce w sformułowaniu deterministycznym.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper the finite element simulations of the reduction of the noise inside the crane cage by piezoelectric actuators glued to chosen external walls is discussed. The whole cage structure and internal acoustic medium is modelled and piezoelectric elements are dispersed. The first two lower natural frequencies are considered. The completely different results of reduction are obtained for the analysed modes. The aim of the analysis is to show the possibility of application of piezoelectric elements to active noise and vibration cancellation for the realistic machine structure as crane cage.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Forces generatead by leg muscles produce an external loading on the human patella, creating stresses in the patella. From the standpoint of strength of materials, values of the equivalent stress provide information about the potential damage occurrence, indicating the most vulnerable regions. The present analysis, supported by the final element package Ansys for static conditions, yields the stress distribution maps. The maximaI values reported in medical cases are provided for the sake of comparison. In the future, the model can support selection of the appropriate therapy of patella fractures.
The paper provides the theoretical background of a hybrid method to be applied in engineering evaluation of sound radiation by vibrating surface elements. The intensity vector is obtained at a selected point in the acoustic medium surrounding the vibrating element. For convenience, certain assumptions are made for the purpose of far-field analysis, which makes the method allow for estimation of radiated acoustic pressure. The method is the verified experimentally. Vibrations of structural elements can be predicted theoretically using finite element approach or from the measurement of vibrations of real structures.
PL
W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne metody hybrydowej służącej inżynierskiemu oszacowaniu promieniowania akustycznego przez drgające powierzchniowe elementy strukturalne. Metoda umożliwia wyznaczenie wektora natężenia akustycznego w wybranym punkcie ośrodka otaczającego drgający element. Przy pewnych założeniach upraszczających (pole dalekie) możliwa jest estymacja promieniowanego ciśnienia akustycznego. Metoda została zweryfikowana doświadczalnie. Drgania elementu strukturalnego mogą być wyznaczone na drodze teoretycznej metodą elementów skończonych bądź pochodzić z pomiarów drgań rzeczywistych struktur.
W artykule przedstawiono analizę promieniowania dźwięku przez drgające elementy powierzchniowe poszycia do wnętrza kabiny maszyny roboczej. W zakresie niskich częstotliwości do oceny emitowanego dźwięku zastosowano metodę hybrydową, wykorzystującą metodę elementów skończonych do analiz strukturalnych oraz metodę natężeniową do analizy promieniowania dźwięku. Natomiast w zakresie średnich i wysokich częstotliwości estymację poziomów ciśnienia akustycznego wewnątrz kabiny przeprowadzono za pomocą metody statystycznej analizy energii.
EN
The paper presents an analysis of sound radiation through vibrating elements inside the operator's cab. Evaluation of emitted sounds in the low frequency range was done using the hybrid method combine the FEM one for analysis of structural vibrations and the intensity one for the sound radiation analysis. In the mid and high frequency range, the acoustic pressure levels inside the cab were estimated using SEA. The obtained results show propriety of the applied methods of analysis and possibility of changing of the acoustic radiation of the structural elements on the way of changing their geometry.
The paper presents the results of the analysis of randomly excited vibrations of viscoelestic shallow shells. The parameter of interest is the dispersion of velocity normal to the element surface. The choice of parameter is motivated by estimation of the noise generated by a vibrating panel.
PL
Drgania lepkosprężystych powłok małowyniosłych poddanych wymuszeniu losowemu typu białego szumu W artykule omówiono rezultaty analiz drgań powłok małowyniosłych wykonanych z materiału lepkosprężystego i poddanych wymuszeniu losowemu typu białego szumu. Jako parametr opisujący drgania przyjęto dyspersję składowej prędkości normalnej do powierzchni środkowej powłoki. Wybór tego parametru jest uzasadniony faktem, iż jego wartość może być miarą wartości mocy akustycznej promieniowanej przez drgający element.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.