Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mechanical Aspects of Circular Runway Aspects

Jeż M.

Machine Dynamics Research

|

2014

|

Vol. 38, No. 1

29-37

EN

The project „Endless Runway” was conceived during meetings of EREA (European Research Establishments in Aeronautics) association. Five of them, under leadership of Dutch NLR, formulated the proposal concerning future airport configuration. Using extended versions of current airport software and a lot of consultations with airports stakeholders and airline pilots a circular runway parameters were agreed upon for future prototype realization.

2

Zastosowanie metod macierzowo-symulacyjnych do badań dynamiki lotniczego silnika tłokowego

Jeż M.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2013

|

z. 101

49--50

PL

W lotnictwie ogólnego przeznaczenia (ang. General Aviation) silniki tłokowe mają co najmniej pół-wiekową perspektywę stosowania – dawniej w gwiazdowym, a obecnie w przeciwległym układzie cylindrów. Wynika to z takich cech jak duży gradient obrotów oraz z opanowanej technologii. Wszelako, charakterystyczna dla silników tłokowych sekwencyjność przemian cyklu termodynamicznego oraz zamiana ruchu posuwisto-zwrotnego na ruch obrotowy są źródłem znacznych wymuszeń dynamicznych zarówno podłoża jak i odbiornika momentu napędowego.

3

Dynamika tłokowego silnika lotniczego

Jeż M.

Silniki Spalinowe

|

2011

|

R. 50, nr 3

PL

Zbadano możliwości zmniejszenia drgań tłokowego silnika lotniczego. Zastosowano metody doświadczalne i symulacyjne do badań wibroizolacji pasywnej i aktywnej. Korpus silnika był zawieszony na lordach podatno-tłumiących, których nieliniowe charakterystyki zostały wyznaczone własną, opatentowaną metodą. Wynikiem badań są procedury doboru i testowania odpowiednich amortyzatorów gumowych oraz ich konfiguracji. Badania dynamicznych zachowań silnika lotniczego w środowisku Matlab+Simulink rozszerzono na badania wibroizolacji semi-aktywnej i obciążeń losowych. Obliczeniowe badania porównawcze wielu możliwych wersji zawieszenia weryfikowały pomiarowe próby drganiowe kilku wybranych uprzednio zespołów zawieszenia silnika tłokowego typu "bokser" do kratownicy wręgi ogniowej konstrukcji płatowca.

EN

The possibility of reducing the vibrations of airplane piston engine was studied. Experimental tests and numerical simulation methods were applied for the passive and active vibroisolation. Engine corps was suspended on elasto-damping mounts, whose nonlinear characteristics were identified with own, patented method. The investigation resulted in procedures for choosing and checking appropriate rubber mounts and their configuration. The aeroengine behavior simulation in Matlab+Simulink environment was extended to investigate the opportunity of semi-active vibroisolation and sustaining stochastic excitations. Computational comparison of many possible suspension versions were verified by vibration measurement checks of piston "boxer" engine assembled with few chosen mounting sets to the airplane engine frame.

4

Polish Institute of Aviation in the European Research Area

Jeż M.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2010

|

Nr 1 (203)

1-57

EN

This booklet intends to highlight the issues of better involvement of European Union New Member States, with Poland as an example, into EU reality of aerospace sector progress. Authors try to justify the necessity of paradigm shift in the domain of European Research Area concept realization. The contents are organized in four parts dedicated consecutively to: European Communities, European aeronautics stakeholders, EREA Association conception and development and finally the Polish Institute of Aviation activity in European Research Area.

PL

To opracowanie rozświetla zagadnienia lepszego włączenia nowych członków Unii Euro - pejskiej, na przykładzie Polski, do bieżących procesów i postępu w europejskim sektorze lotniczym. Autorzy starali się uzasadnić konieczność zmian metodycznych w realizacji koncepcji Europejskiej Przestrzeni Badawczej (ERA). Celem jest ukazanie europejskim partnerom naszej orientacji i dążeń oraz pomoc polskim inżynierom w przełamaniu zwątpień i podjęciu zdeterminowanej aktywności dla odzyskania wkładu polskiego podatnika do funduszy Departamentu Badań i Innowacji Komisji Europejskiej. Zawartość tej publikacji została zorganizowana w czterech częściach poświęconych kolejno: wspólnotom europejskim, interesariuszom lotnictwa europejskiego, Stowarzyszeniu Lotniczych Instytutów Europejskich (EREA) oraz wyzwaniom Instytutu Lotnictwa wobec ERA.

5

Ekologiczne problemy portu lotniczego

Jeż M.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2010

|

Nr 4 (206)

59-71

PL

Referat dotyczy problematyki i metodologii rozwoju lotnisk w aspekcie ochrony środowiska. Intensywny rozwój ruchu lotniczego (z wyjątkiem kryzysu 2009 r.) wymaga zrównoważenia jego negatywnych konsekwencji przez działania proekologiczne. W pierwszym rozdziale tego artykułu opisano główne relacje transportu lotniczego i środowiska. W drugim przedstawiono trzy programy obliczeniowej symulacji emisji lotniczych: EDMS, ALAQS i ADMS. Wnioski z zastosowania programu ALAQS (Airport Local Air Quality System-ArcView) do obliczeń emisji lotniskowych na warszawskim lotnisku Fryderyka CHOPINA zawarto w rozdziale trzecim. Projekt ten został zrealizowany przez Instytut Lotnictwa we współpracy z Przedsiębiorstwem „Porty Lotnicze” oraz EUROCONTROL Experimental Centre. Jego wyniki przekazano do sieci AERONET III (Aircraft Emissions and Reduction Technologies). Następny rozdział traktuje o pomiarowych metodach oceny stopnia lokalnego zanieczyszczenia atmosfery przez ruch na lotnisku. Ostatni rozdział rozważa sposoby zmniejszenia negatywnego oddziaływania lotnisk na środowisko. Perspektywą badawczą tematu jest zaprojektowanie systemu pomiarów stężenia głównych toksyn w rejonie lotniska. Taki projekt wykorzystuje mapy stężeń toksycznych składników atmosfery otrzymanych drogą symulacji działalności lotniska. Powinien on także opierać się na doświadczeniach ekologicznego monitoringu najbardziej zaawansowanych lotnisk w tej dziedzinie. Planowane jest uzupełnienie działającego systemu monitoringu hałasu na lotnisku F. Chopina przez instalację infrastruktury monitoringu atmosfery. Ocena efektów środowiskowych działalności tego lotniska będzie służyła ośrodkom opiniotwórczym i decydenckim. Umożliwi ona wybór metod ograniczenia negatywnego wpływu badanego lotniska oraz upowszechnienie najlepszych praktyk i procedur dla innych ważnych lotnisk krajowych.

EN

This paper is concerned with airport sustainable development. Intensive air transport increase (except crisis of 2009) necessitates „balancing” its negative impact by pro-ecological measures. „State of the art” first chapter is concerned with the relation between air transport and aero-engine exhaust gases pollution. Next chapter is dedicated to the most popular programmes for calculation of airport pollutant emissions and their dispersion: American EDMS – Emissions and Dispersion Modelling System, European ALAQS-AV – Airport Local Air Quality System-ArcView and British ADMS. The second programme was used to assess air contamination by Warsaw F. Chopin Airport activity, which is described in subsequent chapter. It was done in 2005 thanks to EUROCONTROL sponsoring, as a Polish contribution to the AERONET III (Aircraft Emissions and Reduction Technologies) network, Institute of Aviation is part of in years from 2004 till 2010. The results were presented and discussed at this network Workshops. It is planned to complement well functioning noise monitoring at F. Chopin airport by installation of local air quality measuring infrastructure. Pollutant dispersion calculation shall be executed by introducing meteorological data to the extension of ALAQS programme. Implementing the best available practices and procedures would serve as an example for other important Polish airports.

6

Double-mass-flywheel for piston engine

Jeż M.

Vibrations in Physical Systems

|

2002

|

Vol. 20

170--171

7

Analiza drgań nieliniowych jednocylindrowego silnika tłokowego

Jeż M., Świder A.

Journal of KONES

|

2001

|

Vol. 8, No. 3-4

98-105

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań nowych modeli dynamiki silnika tłokowego eliminujących uproszczenia schematu masowego i zależności kinematycznych, stosowane w tradycyjnych obliczeniach. Celem dodatkowym tych badań było uzyskanie głębszej wiedzy o zjawiskach dynamicznych, które obniżają niezawodność i własności środowiskowe tłokowych silników i maszyn. Silniki tłokowe, szeroko stosowane jako jednostki napędowe, generują obciążenia dynamiczne przekazywane na zewnątrz - wywołują nadmierne drgania i hałas. Stosunkowo prosty dwu-masowy model silnika jednocylindrowego, zawierający koło zamachowe i mechanizm korbowy o momencie bezwładności zmiennym w czasie, opisano za pomocą układu równań nieliniowych o zmiennych współczynnikach. Badania tych modeli w przestrzeniach czasu i częstotliwości pozwoliły określić zarówno różnice ilościowe jak i zaobserwować pewne nowe zjawiska. Bardziej dokładnie niż dotychczas modelowanie dynamiki silnika tłokowego stalo się możliwe dzięki upowszechnieniu środowiska programowego Matlab+ Simulink. Przebadano dwa główne typy modeli drgań silnika: • konwencjonalny nieliniowy bez uproszczeń kinematycznych, • nieliniowy z korbowodem przedstawionym jako bryła płaska. Obydwa modele były wymuszane przez skok momentu skręcającego: o wartości stałej oraz harmonicznego.

8

Investigation of non-linear dynamics of crankshaft assembly

Jankowski A., Jeż M., Świder A.

Journal of KONES

|

2000

|

Vol. 7, No. 1-2

217-227

EN

The research results, presented in this report, stem from scientific curiosity about possible influences of inertial and cinematic approximations, commonly employed in engineering models. Piston engines, although still very widely used as a reliable driving unit, are generating essential dynamic solicitations transmitted to their environment: mounting base and driven machines. Torsional vibration of crankshaft assembly, represented by discrete undamped model, was described by a set of non-linear equations with varying coefficients. Their investigation in the time and frequency domains, enabled authors to define quantitative differences and new phenomena due to more precise modelling and modal analysis, available with Matlab+Simulink programming. Three major types of crank mechanism vibration models were investigated: - traditional non-linear, - non-linear without simplifications of cinematic relationship, - non-linear as above but with continuing connecting rod inertia distribution in its motion plane.

9

Adaptive, semiactive model simulation of the mountingof an aeroplane's piston engine

Jeż M.

Research Bulletin / Warsaw University of Technology, Institute of Aeronautics and Applied Mechanics

|

1999

|

nr 9

23-26

EN

Subject of this paper is the deterministic, nonlinear model of engine mounting (suspension). Numerical investigation of dynamic behaviour and simulation of aeroplane operational regimes were carried out. The six-dimensional model with progressive stiffness and sub-viscous damping was examined in the Matlab-Simulink environment. The model responses were analysed in time and frequency domains, also in phase space. Between contemporary propulsion units of light aeroplanes the piston engines with small number of opposed-cylinders are the most troublesome from dynamic point of view. They generate poli-harmonic exciting moment as the result of sequential character of its thermodynamic operations and the transformation of reciprocal into rotational motion. The vibroisolation of engine with elasto-damping suspension is the investigation subject of numerous R&D teams. There are procedures for avoiding resonances in working range of parameters space. But all passive vibroisolation schemes are condemned to compromise. That is why the active approach is becoming more interesting. The engine suspension model exhibits weak couplings of body rotation with other degrees of freedom, so only the excited mode's active vibroisolation was examined. During engine RPM variation the exiting harmonics frequency changes - proposed semi-active system must suspension natural frequencies accordingly to spectrum of exciting torque. The aim to achieve, by maintaining constant ratio of exciting to natural system's frequency, is the minimum of forces transmitted to the plane structure in the damped system. Verification of higher efficacity of active suspension design, in comparison with the passive was made by registration of resulting body displacements. During chirp, monoharmonic and poll- excitations 2-5 times vibration reduction was obtained. The supremacy of active suspension scheme was concluded also in frequency domain - the maxima about ten-fold smaller in adaptive suspension than those observed in the passive one.

10

Zawieszenie wibroizolacyjne tłokowego silnika lotniczego

Jeż M.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

1999

|

nr 1 (156)

70-70

PL

W rozprawie przedstawiono badania w zakresie statyki i dynamiki bryły sztywnej oraz możliwości zmniejszenia drgań tłokowego silnika lotniczego przy zastosowaniu metod wibroizolacji pasywnej i aktywnej. Przykładowym obiektem badanym jest silnik tłokowy Franklin-4, zawieszony na samolocie półakrobacyjnym Koliber. Wybór tematu wynika z potrzeb polskiego przemysłu lotniczego. Tak zdefiniowany cel badań wymagał postępowania eksperymentalnego, analitycznego i symulacyjnego, co określiło zawartość rozprawy. Przedstawiono i poddano krytyce stan wiedzy w czterech dziedzinach: konstrukcji i badań zawieszeń, wibroizolacji aktywnej, badań numerycznych drgań nieliniowych i badań chaosu. Wyniki eksperymentalne kilku wariantów zawieszenia dotyczą zachowania dynamicznego silników na hamowni oraz na samolocie podczas prób lotniskowych. Rozważono statycznie niewyznaczalne, nieliniowe zawieszenie bryły silnika. Obliczono parametry deformacji zawieszenia oraz energię jego odkształcenia. Zdefiniowano uproszczony model dynamiczny zawieszenia w płaszczyźnie wymuszenia. Wartości skuteczne przyspieszenia otrzymane drogą symulacji dynamicznej uzgodniono z wynikami pomiarów tych samych wielkości fizycznych na samolocie. Wykonano obliczenia krzywych rezonansu nieliniowego metodami asymptomatycznymi i skonfrontowano je z krzywymi uzyskanymi metodą symulacji dynamicznej. Symulacja modeli dynamicznych pod wpływem wymuszeń standardowych pozwoliła wyznaczyć zależności reakcji modelu od jego własnych parametrów oraz od wartości wymuszenia. Zaobserwowano granice utraty stateczności oraz zachowania chaotyczne przy dużych podatnościach zawieszenia i bardzo małych częstościach wymuszenia. Następnie model wibroizolacji pasywnej poddano symulacyjnym wymuszeniom poliharmonicznym, w ustalonych i nieustalonych stanach pracy. Wykazano większą efektywność modelu wibroizolacji semi-aktywnej, w którym częstości własne przestrajają się, nadążając za widmem wymuszeń. Rozpoznano również schemat wibroizolacji aktywnej, w którym wymuszeniom zdeterminowanym i losowym przeciwstawiają się sygnały proporcjonalne do prędkości lub przyśpieszenia w pętli sprzężenia zwrotnego. Rozprawa zawiera krytyczną ocenę przydatności stosowanych dotychczas metod badawczych; modyfikuje je i rozwija. Konfrontując wyniki badań uzyskanych tymi metodami można wiarygodnie wyznaczyć specyficzne właściwości badanego obiektu. Wynikają stąd wnioski konstrukcyjne służące udoskonaleniu napędu samolotu lekkich.

EN

In this dissertation the possibility of reducing the vibrations of aeroplane piston engine by the way of passive and active vibroisolation is studied. Scope of the dissertation is the behaviour of suspended rigid body subjected to determined excitations. Exemplary research object is the boxer engine Franklin-4 driving acrobatic plane Koliber. Experimental, analytic and numerical simulation methods were applied. The state of knowledge is presented in four domains: engine mounting design and evaluation, active vibroisolation, numerical investigation of non-linear oscillations and chaos symptoms identification. Experiments of two comparable engines tested at bench-stand and measurment results of several suspension versions operated on the plane are described. Registered signals were processed to obtain response curves in the domains of time, probalility and frequency. The static equilibrium of engine body suspended with non-linear, progressive springs was investigated. calculated for six operational states aeroplane. Dynamical model in the excitation plane was defined and its dynamical charactersitics were experimentally identified. Dynamical simulation results (body acceleration RMS values) were harmonised with those measurmed during aeroplane tests. Non-linear resonance curves were calculated with the help of asymptonic methods and checked up by dynamical simulation approach. Dynamical behaviour examinations were caried out with numerical simulation. Standard excitations: haromonic, step and white noise were first applied. The limits of stability and some chaos phenomena were discovered beyond aeroplane's operational range. Passive vibroisolation scheme was tested under multi-harmonic, simulating inputs in stable as well as unstable states of engine operation. The advantages of semi-active, "adapting" suspension (where natural frequencies spectrum is automatically tuned up to follow the excitation spectrum) in comparison with the passive ones were demnostrated. The active suspension scheme, where determined and stochastic excitations are counteracted by closed-loop velocity or displacement signals, was successfully considered. The disertation made possible critical evaluation of applied and elaborated methods. The results comparison allows to define their scope of application to discover specific properties of examined technical object and to formulate directions for the design enhancements.

11

The active compensation concept of crankshaft assembly generated dynamic loads for aeroplane boxer engine

Jeż M.

Journal of KONES

|

1999

|

Vol. 6, No. 1-2

41-47

EN

Piston engine, by its cyclic nature, generates important dynamic solicitations of aeroplane structure, avionics and passengers. After carrying-out design and manufacture balancing procedures there remains, especially for low-cylinder-number engines, non-equilibred forces and mostly - reaction torque, consisting of several harmonics of significant amplitudes. The aeroplane structure designer traditionally tries to cope up with those loads with rubber mounts. As they act in a passive way and can be effective only in a specific frequency scope, their application is immanently linked with compromises concerning mounts stiffness, damping and consecutively - degree of vibroisolation. During last decennies, a new trend is developing in automotive and similar branches -the active vibroisolation. Described investigations concern application of this concept to aero-engine piston suspension. Dynamie model was verified by comparison with measurements of vibrations of Frankiin-4 engine suspended on Koliber light aeroplane. Semi-active approach was first checked up - natural frequencies were "adapted" to varying engine's RPM. Then few physical values were used to compensate engine vibration in closed loop. Both dynamic schemes proved to be highly effective, giving way to appropriate prototype implementation.

12

Analysis and simulation of deterministic chaos in the dynamical model of aeroplane engine mounting

Jeż M., Stefański A., Czołczyński K.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

1998

|

Vol. 2, nr 2

163--173

EN

A dynamic model of a piston engine mounted in the aeroplane has been formulated. The equations of motion have been identified for 4-cylinder boxer Franklin installed in the Polish acrobatic Koliber plane. Comparision of engine body acceleration RMS values obtained by measurement and simulation has given positive results. The engine body vibrations in the plane of the reactive torque of forces have been investigeted in the Matlab-Simulink environment and with the help of the INSITE software. It has revealed relationships of system responses to its parameters and excitation values to assure a methodical approach to the suspension synthesis. The asymtotic methods have given multidimensional expressions for natural frequencies and resonance curves. The numerical methods have been applied to establish stability boundaries, chaos occurrence, routes to chaos and to identify chaos symptoms.

13

Non-Linear Model of the Engine Suspension : Investigation and Simulation

Jeż M.

Machine Dynamics Problems

|

1998

|

Vol. 22

33-48

EN

The subject of this paper is the non-linear, deterministic, model of engine suspension. Numerical investigation of dynamic properties and simulation of the operational regimes are presented in the paper. An own, patented method of rubber mounts stiffnes and damping evaluation has been applied. The equations of rigid body supported by several elasto-damping mounts have been elaborated with d'Alambert's method. The six-dimensional model with progressive stiffnes and sub-viscous damping has been thoroughly tested in the Matlab-Simulink environment. Step function, white noise and harmonic excitation have been applied in the search of instability zones. Simulating poly-harmonic inputs served to assess model behaviour in its operational space. The amplitudes and phases of the six main harmonics of the driving torque for several operational states of "boxer" engine suspended on aerobatic plane have been calculated with a numerical program. The results of model investigation and operational simulation have been analysed in the phase space, time and frequency domains.

PL

Przedmiotem referatu jest nieliniowy, zdeterminowany model zawieszenia silnika lotniczego. Przedstawiono badania własności dynamicznych modelu oraz symulacji głównych stanów eksploatacyjnych. Dynamiczne charakterystyki sztywności i tłumienia wyznaczono według własnego patentu, a równania wyprowadzono klasyczną metodą d'Alemberta. Sześciowymiarowy model zidentyfikowano dla zawieszenia 4-cylindrowego boksera Franklin na samolocie akrobacyjnym Koliber. Odpowiedzi modelu na wymuszenia skokowe, harmoniczne, białym szumem oraz symulacyjne (sześć głównych harmonik momentu reakcyjnego) zbadano w środowisku Matlab-Simulink. Ustanowiono związki zachowania modelu (szczególnie utraty stateczności) z jego parametrami w przestrzeni stanu.