Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stability analysis of heavy machinery moving on weak subsoil. 3D FEM model vs. analytical models

Urbański Aleksander, Richter Mateusz

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 1

649--665

EN

In this paper, the authors present an extension of the scope of the previously conducted research to the full three-dimensional computer simulation (using the finite element method), which takes into account the interaction between: heavy caterpillar tracks system – working platform – weak subsoil. The article presents a computer model considering two caterpillars, resting on elastic-plastic sub-soil, with standard Mohr-Coulomb yield conditions, allowing for computer simulation of the behavior of the system up to achievement of ultimate limit state. The results of the above model are treated as the reference for a simplified Analytical Models of estimating the limit state, which might be used in design procedures. In turn, these Analytical Models are enhancements of previously presented one. The most important results concluding form the Analytical Model are simple interaction formulas, in the space of moments acting on the machine-subsoil system, limiting a domain of safety in given soil conditions.

PL

W artykule autorzy przedstawiają rozszerzenie zakresu dotychczas przeprowadzonych badan o pełną trójwymiarową symulację komputerową (metodą elementów skończonych), która uwzględnia interakcję między: gąsienicowym układem jezdnym – platformą roboczą – podłożem gruntowym. W artykule przedstawiono model komputerowy uwzgledniający układ jezdny dwóch gąsienic maszyny budowlanej znajdujących się na podłożu gruntowym, sprężysto-plastycznym, przy warunkach plastyczności Mohra-Coulomba, pozwalający na komputerową symulację zachowania się układu aż do osiągniecia stanu granicznego nośności. Wyniki powyższego modelu komputerowego traktuje się jako odniesienie dla uproszczonych Modeli Analitycznych szacowania stanu granicznego, które mogą być wykorzystane w procedurach projektowych. Najważniejszymi wynikami wynikającymi z Modelu Analitycznego są proste krzywe interakcji, w przestrzeni momentów działających na układ gąsienicowa maszyna budowlana – podłoże gruntowe, ograniczające zakres działania przy danych parametrach podłoża gruntowego.

2

Soil – hybrid pile interaction under lateral load

Trojnar K.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 4

435--446

EN

The paper presents stability problems of horizontally loaded piles in the three dimensional state of strain. The results obtained are based on works including assessment of interaction between the soil and pile and field investigation of pile as well as on numerical analyses in the spatial system of soil-pile interaction. The author’s numerical analysis of hybrid pile shows greater lateral rigidity due to the effective interaction between the pile and soil within a definite range of displacement caused by lateral load. Based on piles embedded in cohesionless soil the phenomena occurring in the soil were identified and a quantitative assessment of the pile displacement caused by Lateral force and bending moment was carried out.

PL

Artykuł prezentuje problemy stateczności poziomo obciążonych pali w trójwymiarowym stanie obciążenia. Uzyskane wyniki opierają się na pracach uwzględniających oszacowanie interakcji pomiędzy gruntem i palem, jak również na podstawie analiz numerycznych w przestrzennym układzie interakcji pomiędzy gruntem a palem. Analizy numeryczne Autora dotyczące pali hybrydowych wykazały większą sztywność boczną spowodowaną korzystną współpracą gruntu i pala w określonym obszarze przemieszczeń spowodowanych obciążeniem bocznym. Bazując na palach osadzono gruntach niespoistych zostały rozpoznane zjawiska występujące w gruncie, oraz zostało przeprowadzone ilościowe oszacowanie przemieszczeń pali spowodowane siłą poziomą i momentem zginającym.

3

IPM Synchronous Motor for Traction Applications: Performance Analysis Considering Airgap Variation

Soleimani J., Vahedi A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 12a

200-205

EN

Recently, Inner Permanent Magnet (IPM) Synchronous Motors are known as a good candidate for hybrid electric vehicle traction drive application due to their unique merits like little volume, light weight, high efficiency and power factor and high reliability. However, behavior of this motors is quite depending on airgap length. This paper discusses the effect of airgap variation on d-q equivalent circuit model, also presents a novel structure of IPM synchronous motor for traction application with three layers of fragmental buried rotor magnets in order to achieve less torque ripple, iron losses and cogging torque, higher power factor and improving the electromagnetic torque per ampere and simulation of this motor. Thus, in order to extract the output values of motor and sensitivity analysis on hysteresis loop characteristics using 3D-Finite element model, then shows the back EMF, power factor, cogging torque, flux density, torque per ampere diagram of the IPM synchronous motor with variation of hard magnetic material hysteresis loop characteristics in rotor structure. This study can help designers in design approach of such motors.

PL

W artykule przedstawiono zagadnienie wpływu wahań szerokości szczeliny powietrznej w maszynie synchronicznej z magnesami trwałymi (PMSM) na jej model matematyczny we współrzędnych d-q oraz nową strukturę PMSM z trzema częściowo zagrzebanymi warstwami magnesów wirnika na potrzeby trakcji. Proponowana budowa wpływa na redukcję m.in. wahań momentu maszyny, strat w żelazie, momentu zaczepowego, wzrost współczynnika mocy. Analizę przeprowadzono z wykorzystaniem metody elementów skończonych w 3-D.

4

Magnetic non-linearity in 3D FEM models of the electric machines

Gołębiowski L., Gołębiowski M., Mazur D.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2007

|

No 55

95-111

EN

In 3D FEM's of electric machines, the scalar potential is approximated by using node finite elements and vector magnetic potential by edge finite elements. Such 3D FEM's are able to include rotor cage bar skew and cross-currents in magnetic circuits. The electric machines can be modelled in its entirety, including housing, shaft and bearing areas, which makes it possible to study other phenomena. It is however necessary to include the saturation of magnetic circuit. The non-linearity in the magnetic circuits of laminated stacks, as it is referred to further in this paper, is included based on the tangential to the iron magnetisation characteristics. This method was implemented in 3D models, and proved to be competitive to Newton-Raphson analytical method. Its numerical properties were tested on 3D FE model of the three-column multi-winding autotransformer, which is used in 18-pulse diode rectifiers, as well as on 3D model of induction machine.

5

Strumień osiowy w modelu 3D MES maszyny indukcyjnej

Gołębiowski L., Gołębiowski M., Noga M., Skwarczyński J.

Elektrotechnika i Elektronika

|

2006

|

T. 25, z. 2

147-152

PL

Artykuł poświęcony jest wyjaśnieniu zagadnienia powstawania strumienia magnetycznego osiowego w maszynie elektrycznej na przykładzie maszyny indukcyjnej. Przedstawiono podstawy teoretyczne oraz warunki konieczne powstawania strumienia osiowego. W celu ich potwierdzenia obliczeniami, stworzono model 3D maszyny. Wykorzystuje on elementy skończone węzłowe do aproksymacji potencjału skalarnego oraz krawędziowe do aproksymacji potencjału magnetycznego wektorowego. Uwzględnia skos prętów wirnika oraz prądy skrośne w blachach wirnika. Strumień osiowy jest obliczany przez całkowanie potencjału wektorowego wokół wału maszyny. Trójfazowe uzwojenia stojana zasilane są czteroprzewodowo. Przeprowadzono obliczenia stanów po załączeniu maszyny przy różnych prędkościach obrotowych. Symulowano pęknięcia pierścienia oraz pręta. Wyniki symulacji potwierdziły wyprowadzenia teoretyczne.

EN

The aim of this paper is to provide the explanation of the phenomenon of axial magnetic flux formation in the electric machine on the example of the induction machine. The theoretical bases and necessary conditions of the axial flux formation were presented. In order to verify theoretical considerations the 3D finite elements model of the induction machine was created. This model utilizes both nodal-based and edge-based formulation respectively for scalar and vector potential approximation. The rotor bar skew and cross currents were taken into consideration. The axial flux was calculated by the integration of the vector potential round the machine shaft. The three phase stator windings were supplied with the four-wire line. The calculations/simulations of the transient states of the machine at different rotational speeds were performed. The rotor bar and end ring faults were simulated. The theoretical considerations were confirmed by the results of simulations.