Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tire rubber testing procedure over a wide range of strain rates

Baranowski P., Janiszewski J., Małachowski J.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2017

|

Vol. 55 nr 2

727--739

EN

The main aim of the paper is to present the procedure allowing one to determine correct mechanical characteristics of a rubber material compressed within a wide range of strain rates. In order to obtain a satisfactory wide spectrum of material data, a number of tests were conducted both under low and high strain rates with the use of a universal strength machine and split Hopkinson pressure bar set-up equipped with polymethyl methacrylate and 7075- T6 alloy bars. During the investigations, the necessity of performing pre-compression tests and the problem of specimen geometry were pointed out as key methodical requirements to guarantee achieving valid experimental data both from quasi-static and high strain rate tests.

2

Koncepcja systemu podnoszenia masztu turbiny wiatrowej o małej mocy

Małachowski J., Damaziak K., Szafrański T.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 5-6

476--477

PL

Przedstawiono koncepcję systemu przeznaczonego do podnoszenia i opuszczania (bez użycia ciężkiego sprzętu) konstrukcji nośnej (15-metrowego masztu) małej turbiny wiatrowej (z dyfuzorem o mocy ok. 3,5 kW i masie ok. 200 kg). W odróżnieniu od istniejących systemów umożliwia on podnoszenie masztów z przegubem centralnym. Zaproponowano rozwiązania konstrukcyjne urządzeń tworzących system oraz procedurę montażu masztu z wykorzystaniem tego systemu. Ponadto zaprezentowano analizy numeryczne mające na celu wstępną weryfikację elementów systemu i zbadanie rozkładu naprężenia w konstrukcji, co pozwoli na wprowadzanie dalszych zmian konstrukcyjnych.

EN

This paper presents the concepts of a self-erecting system for a small wind turbine pole. The presented system provides for erecting and lowering the pole without use of heavy machinery. Unlike existing solutions the designed system allows to raise the poles with central joints. This paper presents a proposal for structural components of the system. The pole assembly procedure using the proposed system is also explained. This paper also presents the preliminary numerical analysis aimed at pre-verification system components and the stress assessment of the structural solution in question. The analysis when performed will allow to introduce further design changes. The proposed structure is planned to raise a 15 meter pole for small wind turbine with a diffuser of rated power of about 3.5 kW and 200 kgs weight.

3

Wpływ warunków testu odwzorowującego zderzenie boczne pojazdu w aspekcie zachowania antropomorficznego manekina dziecka

Baranowski P., Damaziak K., Małachowski J., Mazurkiewicz Ł., Muszyński A.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

2364--2371, CD2

PL

W pracy przedstawiono numeryczne symulacje dwóch przypadków uderzenia bocznego i zachowanie ATD w obu tych przypadkach. Jeden przypadek odpowiada procedurze homologacji urządzeń przytrzymujących zdefiniowane według nowo wprowadzonego Regulaminu 129 EKG/ONZ. Drugi przypadek odpowiada uderzeniu od strony przeciwnej do strony mocowania fotelika. Uzyskane wyniki pokazują, że test homologacyjny zdefiniowany w regulacji nie musi odpowiadać najbardziej niekorzystnym warunkom zderzenia. Wskazano też, że ewentualna poprawa wyniku testu dla danego urządzenia przytrzymującego jest relatywnie prosta, podczas gdy poprawa bezpieczeństwa przy uderzeniu od strony przeciwnej wymaga znacznie większych nakładów związanych ze świadomym zaprojektowaniem stref o określonej sztywności.

EN

The paper presents numerical simulations of two cases of side impact and behavior of ATD in both cases. One case corresponds to the procedure of approval of restraining devices defined in the newly introduced UN / ECE Regulation 129. The second case corresponds to the impact from the side opposite the seat mounting. The results show that the side impact test defined in the new Regulation, does not necessarily correspond to the most unfavorable conditions of the collision. It was also indicated that the possible improvement of the restraint device with respect to test results is relatively simple. On the other hand, improving safety when hitting from the opposite side is far more difficult, since it is associated with the design of specific stiffness zones.

4

Wpływ rodzaju pasa bezpieczeństwa na zachowanie kierowcy w trakcie zderzenia czołowego

Sybilski K., Małachowski J.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

5889--5897, CD 2

PL

Niepełnosprawność kierowcy powoduje zmniejszenie jego stabilności podczas jazdy i sytuacji niebezpiecznych na drogach. Przykładem może być kierowanie samochodem przez osobę ze sparaliżowaną prawą ręką, co wymusza stosowanie specjalistycznego uchwytu na kierownicy. W takiej przypadku w awaryjnej sytuacji górna część ciała osoby niepełnosprawnej opiera się tylko na uchwycie, który obraca się razem z kierownica oraz wokół własnej osi. Ogranicza to i utrudnia znacznie manewrowanie pojazdem, co bezpośrednio przekłada się na bezpieczeństwo wszystkich uczestników dróg. Niedostateczne podparcie wzdłużnego ciała kierowcy niepełnosprawnego kompensowane jest m.in. przez pasy czteropunktowe. W niniejszej pracy podjęto próbę zbadania jaki wpływ na zachowanie kierowcy niepełnosprawnego w trakcie zderzenia czołowego ma zamiana pasów trójpunktowych z napinaczem na pasy czteropunktowe bez napinacza. Na podstawie otrzymanych wyników wskazano jak zmienia się ruch kierowcy oraz jakich przemieszczeń i przyspieszeń doznaje. Otrzymane przebiegi przyspieszeń stanowiły podstawę do obliczenia kryterium urazu głowy HIC.

EN

The driver disability decrease his stability during driving and dangerous situations on the road. An example of such situation is a person driving a car with paralyzed right hand, which requires the use of specialized handle on the steering wheel. In this case in the emergency situation the upper body of a disabled person based only on the handle, which rotates with the steering wheel and around its own axis. This limits and hinders significant maneuvering, which translates directly into the safety of all participants of the road. Lower driver’s body longitudinal support can be increasing by using of four-point seat belts. The impact of replacing three-point seat belt by four-point seat belt on the driver behavior during frontal collision is presented in the paper. On the basis of the results the movement of the driver were discussed. Driver displacements and accelerations of his head are presented. Basis on the obtained accelerations the head injury criterion (HIC) was calculated.

5

Koncepcja uchwytu na kierownicę dla osób niepełnosprawnych

Szafrańska A., Sybilski K., Małachowski J.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

5905--5913, CD 2

PL

Około 15% ludności na ziemi to osoby niepełnosprawne (ON). Wiele z nich nie może podjąć pracy lub brać czynnego udziału w życiu społecznym przez brak dostosowanej do ich potrzeb środków transportu zbiorowego. Dlatego też adaptowane są samochody nowe i używane do rodzaju dysfunkcji ON. Niestety wiele rozwiązań posiada wady, które utrudniają wykorzystywanie tego typu osprzętu lub sprawiają, że ich eksploatacja jest nieergonomiczna. Dlatego też podjęto próbę opracowania nowego uchwytu na kierownicę dla ON, który nie posiadałby typowych wad istniejących rozwiązań. W pracy opisano konstrukcję nowego uchwytu na kierownicę dla ON oraz mechanizmy wchodzące w jego skład. Zawarto również opis modelu numerycznego, który został opracowany w celu doboru materiałów, z których ma być wykonany uchwyt. Na podstawie wyników przeprowadzonej analizy numerycznej określono maksymalny poziom naprężenia w komponentach układu oraz dobrano odpowiednie materiały.

EN

About 15% of the population on the earth is disabled. Many of them are unable to work or take part in the social life because of lack of adapted to their needs public transport. Therefore, they are adapted new and used cars to the type of their dysfunction. Unfortunately many solutions have drawbacks that hinder the use of such accessories of make their operation non-ergonomic. Therefore, an attempt was done to develop a new handle on the steering wheel for disabled drivers, which wouldn’t have the typical drawbacks of existing solutions. New handle on the steering wheel for the disabled drivers and the mechanisms included in the system were described in the paper. The paper also contains a description of the numerical model, which was developed for selection of materials from which the handle is to be performed. Based on the results of the numerical analysis determined the maximum stresses in the components of the system and chosen the appropriate materials.

6

Analiza wpływu zastosowanego elementu energochłonnego mającego bezpośredni kontakt z głową dziecka w aspekcie minimalizacji obciążeń dynamicznych

Baranowski P., Bogusz P., Damaziak K., Małachowski J., Mazurkiewicz Ł., Muszyński A.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

2355--2363, CD2

PL

W pracy przedstawiono numeryczne symulacje trzech przypadków uderzenia bocznego oraz zbadano zachowanie się manekina, a w szczególności obciążeń dynamicznych działających na jego głowę. Przeprowadzone symulacje numeryczne odpowiadają procedurze homologacji urządzeń przytrzymujących zdefiniowane według nowo wprowadzonego Regulaminu 129 EKG/ONZ. Przetestowano trzy rodzaje materiałów dla zagłówka o odmiennych parametrach sztywnościowych. Na drodze analiz komputerowych wykazano, że ewentualna modyfikacja cech materiałowych elementu wchodzącego bezpośrednio w kontakt z głową dziecka, może zminimalizować skutki zderzenia bocznego.

EN

In the paper numerical simulations of three cases of side impact are presented. Dummy behavior was also investigated with the particular attention pointed on the dynamic loads acting on its head. Analyses correspond to the procedure of approval of restraining devices defined in the newly introduced UN / ECE Regulation 129. Three materials with different stiffness properties were adopted for the headrest were tested and compared. Thanks to the computational methods it was shown that the possible modification of material properties of the energy-consuming element directly in contact with the head of child can minimize the effects of side impact.

7

LS-Dyna contact procedure analysis for selected mechanical systems

Małachowski J., Bukala J., Damaziak K., Tomaszewski M.

Journal of KONES

|

2015

|

Vol. 22, No. 1

193--202

EN

Finite Element Method is one of the most frequently used computational schemes in numerical analyses. A contact phenomenon is an essential issue when modelling the physical interaction between two or more bodies. Depending on the used software, the various contact algorithms are applied. In the paper, the authors present the results of evaluation of different contact methods implemented in LS-Dyna CAE software. The most common problem arising during contact modelling is the occurrence of penetration between the coupling elements, which leads to an increase of contact forces and, consequently, a local deformation of finite elements. In the introduction, a theoretical background related to mathematical aspects of contact modelling is presented, in particular search methods for contact surfaces and the penalty forces calculating method. Subsequently, a contact analysis for different variants of interaction of the elements is presented. In the first analysed case, shaft- sleeve interaction, in both rotation and translation, is presented. The variable factors in this case were a number of interacting finite elements and the type of a contact algorithm. The second case focused on the interaction forces resulting from the interaction between two sliding bodies in the harmonic motion. A sliding body was pressed against the plane using an increasing force. A variable factor in this case was the type of the implemented contact algorithm.

8

Dynamic behaviour of Various Fibre Systems During Impact Interaction – Numerical Approach

Baranowski P., Małachowski J., Niezgoda T., Mazurkewicz Ł.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2015

|

Vol. 23, no. 6 (114)

72--81

EN

The paper presented shows a part of investigations covering the contact problem in numerical modelling using an explicit code. The authors have outlined the parameters and factors that have a direct impact on a proper contact definition, which, as is known, has much importance in finite element analyses. For the purpose of the study, a test model was proposed, where an interaction between a net and chosen 3D object with relatively small geometric dimensions and low weight was simulated. Additionally several net structures were analysed in which their contact characteristic was modified. Different interaction conditions in each case resulted in a different influence on the 3D object’s behaviour, especially its velocity and trajectory changes.

PL

Praca obejmuje część badań związanych z numerycznym modelowaniem i analizą zjawiska interakcji przy użyciu kodu obliczeniowego LS-Dyna. Omówione zostały parametry i kryteria wpływające na poprawny opis numeryczny procedury kontaktu, która ma ogromne znaczenie w symulacjach numerycznych. Opracowany zostały testowy model, gdzie badano oddziaływanie pomiędzy siatką a modelowym obiektem 3D charakteryzującym się stosunkowo małymi wymiarami geometrycznymi i małą masą. Przeprowadzono analizy numeryczne różnych konfiguracji włókien (linek) tworzących siatkę o odmiennej charakterystyce i parametrach kontaktu. Znacząco różniące się warunki kontaktu w poszczególnych przypadkach miały odmienny wpływ na zachowanie się obiektu 3D. Sprawdzone zostały najbardziej istotne wielkości, tj. zmiana trajektorii lotu i prędkości nieodkształcalnego obiektu.

9

O modelowaniu numerycznym detonacji ładunków materiałów wybuchowych w otworach włomowych

Małachowski J., Pytel W., Damaziak K., Mazurkiewicz Ł., Mertuszka P., Cenian Ł.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2015

|

nr 1

95--106

PL

Podstawowym celem stosowania technologii strzałowej przy urabianiu złoża w kopalniach podziemnych jest uzyskanie odpowiedniego zabioru, którego objętość determinuje wprost poziom produkcji. Jednym z kluczowych czynników, decydujących o uzyskaniu właściwego zabioru, jest odpowiedni dobór metryki strzelania, a w tym przede wszystkim geometrii otworów włomowych. Ponieważ do dziś nie istnieją właściwie efektywne metody analityczne doboru metryk strzałowych, w praktyce robi się to na podstawie prób dołowych i empirycznych doświadczeń. Biorąc pod uwagę istotne znaczenie procesu urabiania w ciągu produkcyjnym kopalni, istotne jest zatem, zarówno w aspekcie technologicznym, jak i finan-sowym, przeprowadzenie systematycznych prac badawczych, które pozwolą z grupy rozwiązań technicznie dopuszczalnych wyłonić rozwiązanie optymalne dla określonych warunków geologiczno-górniczych. Proponuje się zatem wykorzystanie techniki komputerowej, która już dziś pozwala rozwiązywać czasowo-szybkozmienne i jednocześnie nieliniowe zadania fizyczne, m.in. detonację materiału wybuchowego i jej skutki dla otoczenia. W związku z powyższym, w artykule przedstawiono podstawy teoretyczne oraz wstępne wyniki analiz numerycznych potwierdzających ich przydatność jako narzędzia pozwalającego scharakteryzować liczbowo strefę spękań, wywołaną detonacją ładunku materiału wybuchowego. Ich przestrzenny rozkład jest jednym z najważniejszych kryteriów oceny skuteczności strzelań w danej metryce i w danych warunkach geologiczno-górniczych. Przedstawiony materiał stanowi wprowadzenie do dyskusji o narzędziach analizy numerycznej detonacji MW i zakresie badań koniecznych dla uzyskania niezawodnych prognoz efektywności stosowanych metryk strzałowych.

EN

The main objective of drill-and-blast technology utilized in underground mines is the effective burden development which volume determines ore production. One of the crucial factor affecting the volume of burden is the appropriate selection of geometry of the cut-holes. Because till today there were no available effective analytical tools which would allow selection the effective geometry of shot-firing patterns, in practice they are selected through field tests and empirical concluding. Taking into account the importance of excavation process within the whole mine production, it is obvious that only systematically furnished research based on numerical modelling supported by field observations enables selecting the optimum solution from the population of technically allowed solutions applicable in a given geological/mining conditions. It is therefore proposed engaging computer technology which today permits solving time-extremely fast-varying and non-linear physical problems, among them detonation of explosives and its effect on surrounding rock mass. In this respect the theoretical background and the preliminary results of numerical modeling confirming their usefulness as a tool which is able to characterize quantitatively the fracture zone caused by detonation of explosives. The obtained fractures’ spatial distribution is one of the most important criterion of effectiveness of blasting in a given shot-firing pattern. The material presented in the paper may be treated as an introduction into discussion on analytical tools modelling detonations as well as on a scope of research necessary for getting reliable forecast of effectiveness of drill-and-blasting technology.

10

Badanie wpływu sformułowania elementu skończonego oraz schematu rozwiązywania równania ruchu na wyniki analizy MES na przykładzie niesymetrycznie obciążonej płyty

Krzeszowiec M., Małachowski J.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2015

|

Vol. 64, nr 1

139-159

PL

Komputerowe metody symulacji zjawisk fizycznych obecnie są powszechne zarówno w obszarze nauki, jak i przemysłu. Możliwość przybliżonego rozwiązywania skomplikowanych układów równań różniczkowych, opisujących zagadnienia z dziedziny mechaniki, fizyki czy chemii, pozwala na znaczne skrócenie czasu projektowania i wdrażania nowych projektów. Często dzieje się to przy jednoczesnym zmniejszeniu zapotrzebowania na kosztowne badania eksperymentalne lub wytwarzanie prototypów. Jednak wspomniana powszechność tych metod, w szczególności metody elementów skończonych, spowodowała, że symulacje oraz analizy przeprowadzane z ich wykorzystaniem są często z góry za dokładne. Celem tego artykułu jest przedstawienie na przykładzie prostej analizy wytrzymałościowej, jak duży wpływ na wyniki symulacji mają takie parametry jak gęstość siatki elementów skończonych, sformułowanie elementu skończonego czy schemat całkowania równania ruchu. Dodatkowo autorzy zdecydowali się pokazać, jak łatwo jest uzyskać wyniki, które nie przedstawiają sensu fizycznego, pomimo tego, że wszystkie podstawowe założenia poprawnej analizy (odpowiednie warunki brzegowe, zachowana energia układu etc.) zostały spełnione. Wyniki przeprowadzonych badań mogą być przestrogą przed pochopnym wyciąganiem wniosków z obliczeń przeprowadzonych za pomocą MES.

EN

Computer simulations of physical phenomena are at the moment common both in science and industry. The possibility of finding approximate solutions for complicated systems of differential equations, mathematically describing issues in the fields of mechanics, physics or chemistry, allows for shorten design and research time, often significantly reducing the need for expensive experimental studies or costly production of prototypes. However, the mentioned prevalence of these methods, particularly the Finite Element Method, resulted in analysis outcomes to be often in advance regarded as accurate ones. The purpose of the article is to showcase, on a simple stress analysis problem, how parameters such as the density of the finite element mesh, finite element formulation or integration scheme significantly influence on the simulation results and how easy it is to end up with the results that do not hold any physical sense, despite the fact that all the basic assumptions of correct analysis (suitable boundary conditions, total system energy stored etc.) have been met. The results of this study can serve as a warning against premature conclusion drawing from calculations carried out by means of FEM simulation.

11

Badania modelowe układu fotelik samochodowy – manekin dziecka w aspekcie zwiększenia bezpieczeństwa dzieci przewożonych w pojeździe w czasie wypadku drogowego

Muszyński A., Mazurkiewicz Ł., Damaziak K., Małachowski J., Lisiecki M., Baranowski P.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 103

137--138

EN

The aim of this study is to verify the existing knowledge of safety of children carried in vehicles and improve child safety seats. Simulations were performed with numerical child dummies (Humanetics Q1, Q3) fastened with seatbelts under conditions corresponding to the actual collision of vehicles.

PL

Celem przeprowadzonych badań jest weryfikacja istniejącej wiedzy na temat bezpieczeństwa dzieci przewożonych w pojazdach samochodowych, jak i wskazanie zakresu możliwości udoskonalenia urządzeń przytrzymujących. W ramach przepro¬wadzonych prac są wykonywane symulacje manekina dziecka (Humanetics Q1,Q3) przypiętego pasami do fotelika poddanego działaniu obciążeń dynamicznych odpo¬wiadających zderzeniu pojazdów.

12

Analiza wpływu usprawnień dla kierowców niepełnosprawnych na ich bezpieczeństwo w trakcie zderzenia czołowego

Małachowski J., Sybilski K.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 103

23--24

EN

The analysis of influence of handle on steering wheel on damages of disabled driver during frontal crash is presented in work. The analysis was performed using dummy model Hybrid III placed in Ford Taurus. The result of the simulation is a change of driver behavior associated with mounted handle, acceleration of his parts and their displacement.

PL

W obecnych czasach mobilność jest jednym z najistotniejszych czynników decydujących nie tylko o aktywności zawodowej, ale również o samodzielności człowieka. Jest to szczególnie widoczne w przypadku osób niepełnosprawnych, które często z powodu braku dostępu do dostosowanej dla nich infrastruktury nie mogą dostać się do lekarza, sklepu lub pracy. Skazuje ich to na uzależnienie od innych osób oraz w znaczny sposób ogranicza wykorzystanie ich potencjału. Dlatego też wiele przedsiębiorstw oraz instytucji rządowych i pozarządowych podejmuje działania zmierzające do ułatwienia osobom niepełnosprawnym funkcjonowanie w społeczeństwie. Jedną z podjętych inicjatyw jest dostosowywanie pojazdów do potrzeb kierowców z dysfunkcjami, która polega m.in.na montażu dodatkowego oprzyrządowania umożliwiającego kierowanie.

13

Rozwiązania konstrukcyjne małych turbin wiatrowych

Bukała J., Damaziak K., Krzeszowiec M., Małachowski J.

Modelowanie Inżynierskie

|

2014

|

T. 22, nr 53

21--29

PL

W niniejszej pracy przedstawiono przegląd literaturowy wybranych rozwiązań konstrukcyjnych z zakresu tzw. małych turbin wiatrowych. Duża dynamika rozwoju oraz struktura branży sprawa, iż na rynku dostępnych jest obecnie kilkadziesiąt wariantów wspomnianych urządzeń. Przegląd skupia się na wyszczególnieniu cech charakterystycznych danych konstrukcji oraz porównaniu ich zalet i wad. Praca przygotowana została na podstawie szerokiego studium literaturowego obejmującego zarówno dane producentów, jak i niezależne opinie i ekspertyzy. Pozwoliło to na obiektywną ocenę różnych rozwiązań technicznych, co z kolei umożliwiło wskazanie ograniczeń, jak i możliwości stojących przed tymi maszynami, które uwzględnione zostaną jako wytyczne w procesie projektowania turbiny wiatrowej małej mocy.

EN

This paper presents an overview of selected design approaches to what we call SWTs - Small Wind Turbines. The high rate of growth and specific structure of the industry, causes that there are tens of various models of these devices on offer at this time. This overview focuses on pointing out characteristic features of possible design solutions and comparing their advantages and disadvantages. This paper was prepared on the basis of an extensive study of literature, including both manufactures data and independent expertise. It allowed for objective evaluation of different design approaches, which in turn enabled the systematic identification of limitations as well as the opportunities for these machines. Reached conclusions will provide valuable guidelines for the design process of future small wind turbines.

14

Test zderzenia bocznego urządzenia przytrzymującego dziecko w pojeździe : ujęcie numeryczne

Damaziak K., Małachowski J., Mazurkiewicz Ł., Muszyński A.

Logistyka

|

2014

|

nr 3

1251--1260

PL

W pracy przedstawiono najistotniejsze zmiany procedury homologacji urządzeń przytrzymujących zdefiniowane według nowo wprowadzonego Regulaminu UN/ECE 129. Na podstawie przeglądu specjalistycznego piśmiennictwa oraz wymogów homologacyjnych dokonano wielowątkowej analizy problemów bezpieczeństwa dzieci przewożonych samochodami osobowymi w przypadku zderzenia bocznego oraz przedstawiono propozycję zmian konstrukcyjnych fotelika bezpieczeństwa w aspekcie zmniejszenia obciążeń dynamicznych działających na ciało dziecka podczas wypadku drogowego. Przedstawiono wyniki symulacji numerycznych dla zderzenia bocznego nowej koncepcji urządzenia przytrzymującego. Wyniki jednoznacznie wskazują że stopień ochrony, w czasie zderzenia bocznego, jaki może zapewnić fotelik bezpieczeństwa dziecku przewożonemu w samochodzie osobowym zależy od bardzo wielu czynników. Omawiane zagadnienie jest skomplikowane i wymaga wielu dalszych prac badawczych.

EN

The paper presents the most significant changes in the procedures approval of restraining devices defined by the UN ECE R129. On the basis of a literature review the multithreaded analysis of security problems of children transported in cars in the event of car-to-car side impact was performed. Moreover, structural modifications of safety seat for reducing dynamic loads acting on the body of a child in an accident were proposed. Finally, the results of numerical simulations of the new concept of a side impact restraint were presented. The results clearly indicate that the degree of protection of a child during side impact, which the safety seat can provide depends on many factors. It should be stressed out also that such problem is very complicated and requires additional number of tests.

15

Problematyka bezpieczeństwa kierowcy wykorzystującego dodatkowe oprzyrządowanie na kierownicy w warunkach zderzenia czołowego

Małachowski J., Sybilski K., Muszyński A., Baranowski P.

Logistyka

|

2014

|

nr 3

4119--4127

PL

Rynek motoryzacyjny oferuje wiele rozwiązań wspomagających pracę kierowcy. Wśród dostępnych rozwiązań można odnaleźć dodatkowe oprzyrządowanie mocowane na kierownicę. Występuje ono w różnej formie, od prostych gałek po skomplikowane uchwyty profilowane pod indywidualne cechy geometryczne dłoni kierowcy. Mają one dwojakie zastosowanie. Po pierwsze bardzo często korzystają z nich osoby, które w trakcie poruszania się pojazdami są zmuszone do bardzo częstej zmiany kierunku jazdy, której również często towarzyszy częsta zmiana przełożeń skrzyni biegów. W takim przypadku uchwyt zapewnia kierowcy możliwość stałego kontaktu rąk z kierownicą i drążkiem zmiany biegów, a zatem realizacja procesu kierowania jest bardziej komfortowa i wydajna. Drugi przypadek jest związany z niepełnosprawnością jednej z kończyn górnych kierowcy. W świetle przepisów ruchu drogowego oraz zasad bezpieczeństwa kierowca musi stale kontrolować kierunek ruchu pojazdu. Oznacza to, że nie może tracić kontaktu z kierownicą. Dodatkowe oprzyrządowanie pozwala na spełnienie tego warunku, a tym samym umożliwia takiej osobie samodzielne przemieszczanie się. W artykule przedstawiono wyniki analiz numerycznych, którym celem było sprawdzenie w jaki sposób montaż dodatkowego oprzyrządowania na kierownicy wpływa na zachowanie kierowcy i jego bezpieczeństwo w trakcie zderzenia czołowego.

EN

The automotive market offers a variety of driver assistance solutions. Among the available solutions additional sets mounted on the steering wheel can be found. Those sets can be in various forms, from simple knobs to complex handles shaped for individual geometrics features of driver’s hand. They are used in two ways. Firstly, they are very often used by people, who, during driving, are forced to change the driving direction including changing gear shifting. In such case, the handle gives driver an opportunity to keep constant contact with steering wheel and gear lever and therefore the driving process is much more comfortable and efficient. The second case is related to the disability of one of the upper limbs of the driver. The traffic regulations and safety rules point out that driver must control constantly a direction of movement of the vehicle. This means, that driver cannot lose contact with the steering wheel. Additional sets allow for the fulfillment of this condition and thus allows disabled people to simply drive a car. The article presents the results of numerical analyses, which aim were to verify how the additional equipment on the steering wheel affects the behavior of the driver and his safety during a frontal crash.

16

Finite element analysis of the percutaneous coronary intervention in a coronary bifurcation

Bukała J. K., Małachowski J., Kwiatkowski P.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2014

|

Vol. 16, no. 4

23--31

EN

Purpose: The paper presents the process of numerical modeling and simulation of balloon angioplasty of the coronary artery using Finite Element Method. Methods: The authors focused on the issue of adequate pressure applying in an arterial tissue during the post-dilatation process in the 'kissing balloon' stenting technique applied to patients with bifurcation stenosis. Despite great progress in the field of interventional cardiology, angioplasty in bifurcations still belongs to the most difficult interventions, generally being less effective and more risky than in the cases of straight stenosis.Results: During the modeling procedures and further simulations, the authors focused on mutual cooperation of non - compliant angioplasty balloons and the coronary artery. The other goal was to develop a sufficiently accurate model of the coronary artery fragment, including its bifurcation and angioplasty balloons, however it was decided to ignore the modeling of coronary stents.Conclusions: The undertaken issue is considered as relatively complicated and complex but, in the authors opinion, the implementation of advanced computer aided engineering techniques may, in this case, answer several important questions without the need of performing costly and aggravating in vivo tests.

17

Stabilność rozwiązań sprężysto-plastycznych zagadnień dynamiki

Dobrociński S., Flis L., Małachowski J.

Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej

|

2013

|

R. 54 nr 1 (192)

39--54

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych zagadnienia rozchodzenia się fali naprężenia na przykładzie prostego pręta izotropowego. Wyniki numeryczne w zakresie sprężystym odniesiono do rozwiązania analitycznego, wskazując na poprawne działanie algorytmu. W zakresie plastycznym nie ma rozwiązań analitycznych, zaproponowano więc numeryczne rozwiązanie zagadnienia. Zastosowano algorytm obliczania naprężenia, który uwzględnia maksymalne wartości tego parametru w rozpatrywanym obszarze i modyfikuje krok czasowy w trakcie obliczeń dla utrzymania stabilności rozwiązania. Modyfikacji w trakcie obliczeń ulega również macierz sztywności, ponieważ w czasie rozpatrywanego zjawiska materiał ulega umocnieniu. Celem pracy jest zwrócenie uwagi na znaczenie doboru kroku czasowego zapewniającego stabilność rozwiązania podczas obliczeń, szczególnie gdy materiał przechodzi ze stanu sprężystego w plastyczny. Zaproponowany algorytm przyspiesza rozwiązanie przy zachowaniu stabilności obliczeń w porównaniu z klasyczną metodą iteracyjną.

EN

This paper presents the results of numerical wave propagation problems with the example of a simple isotropic bar tension. Numerical results were compared to the elastic analytical solution, indicating the correct algorithm operation. There are no analytical solutions in terms of plastic conditions, so the numerical solution of this problem is proposed. The article gives an algorithm for calculating the stress that includes account the maximum value of the parameter in this question and in the same time modifies the time step in the calculations for the stability of the solution. Modifications in the calculation of the stiffness matrix are caused by the phenomenon of material strengthening. The proposed algorithm dramatically accelerates the solution when the stability of the computation takes place comparing to classical iterative method. The aim of this study is to highlight the importance of the selection of the time step in calculating the stability of solutions, especially when the state of elastic material goes into plastic. The proposed algorithm accelerates the solution when the stability of the computation takes place and compared to classical iterative method.

18

Badania numeryczne procesu zderzenia siatki obezwładniającej i ciała sztywnego w locie

Baranowski P., Bukała J., Damaziak K., Małachowski J., Mazurkiewicz Ł., Niezgoda T.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2013

|

Vol. 4, Nr 1 (11)

59-76

PL

Artykuł przedstawia proces dynamicznego oddziaływania pomiędzy siatką obezwładniającą a modelowym obiektem charakteryzującym się stosunkowo małymi wymiarami geometrycznymi i małą masą. Zarówno siatka, jak i rozpatrywane ciało, posiadały prędkość postępową oraz obrotową. Do analiz przyjęto siatkę zbudowaną z wysokowytrzymałego materiału typu aramidowego, tj. Kevlar, Dyneema, o kształcie ośmiokąta składającego się z rombowych oczek. W celu odzwierciedlenia zniszczenia włókien siatki zastosowano kryterium zniszczeniowe w postaci odkształceniowej (bezpośrednio wynikającej z wydłużenia przy zerwaniu linki). Jednym z głównych uproszczeń przyjętych w testach jest fakt nieodkształcalności samego obiektu testowego, co oznacza badania skuteczności siatki w najcięższych możliwych warunkach z uwagi na ekstremalne wytężenie włókien siatki w trakcie dynamicznego kontaktu z doskonale sztywnym ciałem. Dynamiczne symulacje numeryczne przeprowadzono przy użyciu kodu obliczeniowego LS-Dyna, równania ruchu rozwiązywane są metodą bezpośrednią (metoda różnic centralnych). W konsekwencji sprawdzone zostały najbardziej istotne wartości, tj. tor lotu obiektu – zmiana jego trajektorii i prędkości oraz przeanalizowano zachowanie układu w czasie zderzenia i po jego zakończeniu.

EN

Presented paper shows the modelling process of collaboration between net and chosen rigid object with relatively small geometric dimensions and low weight. Both, net and object had rotational and translational velocity applied. Octagon-shaped net structure with diamond mesh was modelled using high strength aramid type material Kevlar 49. In order to simulate the breach process of the net fibre the failure criterion was implemented. Dynamic simulations were performed using the explicit LS-Dyna code with central difference scheme with modified equation of motion time integration. From the carried out analyses the most essential parameters were investigated including object trajectory and velocity changes and also the behaviour and characteristics of netrigid object system were analysed before, during and after the impact, Additionally, a net span level, diameter of the net line and place of contact was analysed with particular attention pointed on their influence on the impacting rigid object.

19

Numeryczny opis procesu wystrzelenia siatki w aspekcie interakcji dynamicznej z obiektem 3D

Baranowski P., Małachowski J., Niezgoda T.

Modelowanie Inżynierskie

|

2013

|

T. 16, nr 47

7--14

PL

W niniejszej pracy przedstawiono proces modelowania numerycznego oraz symulacji wirtualnej w aspekcie sprawdzenia możliwości wystrzału siatki zbliżonej konstrukcyjnie do siatki obezwładniającej, które służą obecnie do chwilowego unieruchamiania osób. Proces wystrzelenia siatki zrealizowano w sposób, który odzwierciedlał rzeczywiste warunki podczas wyprowadzania siatki z głowicy karabinka net-gun. W wyniku spalania prochu strzelniczego powstałe ciśnienie wprowadza w ruch elementy masowe połączone z wierzchołkami siatki obezwładniającej. W symulacjach numerycznych sytuacja ta została odzwierciedlona poprzez zastosowanie chwilowej charakterystyki ciśnienia prochu strzelniczego. Analizy przeprowadzono przy użyciu kodu obliczeniowego LS-Dyna, w wyniku których porównano różne wartości impulsów ciśnienia oraz ich wpływ na zachowanie się siatki podczas lotu. Ostatecznie uzyskane rezultaty posłużyły do przeprowadzenia symulacji zderzenia siatki z lecącym obiektem 3D.

EN

In this paper the numerical modelling and virtual simulation of the launching process of a net similar to the well-known net-gun is presented. The initial-boundary conditions of the model was identical as those in actual configuration, where net is launched from a gun head. As a result of a detonation of gun powder, the sudden pressure jump is generated, which pushes pistons though gas tunnels. In analyses the literature characteristic of pressure impulse was applied on the bottom segments of the mass elements. Numerical simulations were performed using explicit LS-Dyna code. Consequently, different pressure characteristics were compared with their influence on obtained results. Finally, obtained results were used in subsequent analyses of interaction between the net and flying rigid object.

20

Comparison of numerical testing methods in terms of impulse loading applied to structural elements

Mazurkiewicz Ł., Małachowski J., Baranowski P., Damaziak K.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2013

|

Vol. 51 nr 3

615--625

EN

This paper presents comparison of numerical testing methods of an impulse loading which comes from a detonation process, i.e. blast wave propagation in a gas medium. Investigations were carried out using an analytical and numerical model based on the Finite Element Method. In order to reduce computational time, the substitute analytical model with one degree of freedom was implemented, which replaced a chosen actual system (I-section steel column). For structure modelling, the constitutive model was used, which included the strain rate effect. From the performed analyses, an acceptable similarity was noticed, although the discrete model due to greater forces gave inflated results. Nevertheless, it should be pointed out that simplified methods do not take any wave and flow around effects into consideration, which have an influence on the dynamical response of the structure and are possible to implement in the gas medium coupling.