Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Finite element model for analysis of characteristics of shrouded rotor blade vibrations

Zinkovskii Anatoliy, Savchenko Kyrylo, Onyshchenko Yevheniia, Polishchuk Leonid, Nazerke Abilkaiyr, Zhumazhanov Bagashar

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2022

|

T. 12, nr 4

11--16

EN

The paper presents the approaches to FE modelling of blade airfoil, contact between the shrouds and operational damage. The regularities are established concerning the influence of the finite element type, finite element mesh and model of contact interaction on the spectrum of natural frequencies of blade assemblies. The use of the developed computational models is substantiated to determine the forced vibration characteristics of the selected objects of investigation. Based on the performed numerical experiments it was substantiated of finite element model selection for analysis of characteristics of shrouded rotor blade vibrations.

PL

W artykule przedstawiono podejścia do modelowania elementów skończonych płata łopaty, styku osłon oraz uszkodzeń eksploatacyjnych. Ustalono prawidłowości dotyczące wpływu typu elementu skończonego, siatki elementów skończonych oraz modelu interakcji stykowej na widmo częstotliwości drgań własnych zespołów łopatek. Uzasadnione jest wykorzystanie opracowanych modeli obliczeniowych do wyznaczania charakterystyk drgań wymuszonych wybranych obiektów badań. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów numerycznych uzasadniono wybór modelu elementów skończonych do analizy charakterystyk drgań osłoniętych łopat wirnika.

2

Selected modeling problems of monopile foundations used in the energy industry

Labocha Sławomir, Paluszyński Jarosław

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2021

|

Vol. 10 Nr 2

77--87

EN

The paper presents selected practical aspects of the construction of monopile foundations used in the onshore power sector and analysis the effect of these solutions on the design of such structures. The basis for the evaluation of load capacity of such foundations was briefly discussed and the key factors that determine the ability to transfer loads from the structure to the ground were indicated. The main problem presented in the paper was to assess the impact of the reinforced concrete stay-in-place formwork piles built using the well technology. The considerations were supplemented with a computational example illustrating the thesis presented in the paper. A positive effect of prefabricated formwork rings on the load capacity of the foundation was demonstrated.

3

Poprawa sztywności belki wzmocnienia tylnych drzwi samochodu osobowego

Stadnicki J., Wróbel I.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 7

561--563

PL

Aby chronić pasażerów przed skutkami zderzenia bocznego, w drzwiach samochodów osobowych montuje się wzmocnienia – belki drzwiowe, których sztywność sprawdza się podczas prób stanowiskowych. Opisano model MES do symulowania takiego testu, a po sprawdzeniu wykorzystano go do poprawy sztywności belki wzmacniającej tylne drzwi.

EN

To protect passengers against consequences of side crash side door beams are assembled to doors of passenger cars. Their stiffness is examined during stand tests. The FE model to simulate such a test is described. After verification the model has been applied to improve of rear door side beam stiffness.

4

Experimental and Simulation Investigations of the Cantilever Beam Energy Harvester

Nowak R.

Machine Dynamics Research

|

2017

|

Vol. 41, No. 3

95--103

EN

Machines, cars and other constructions often generates harmful vibrations, which can be used as the excitement signal for the energy harvesting structures. Waste mechanical energy can be converted into the electrical energy using piezoelectric element. The harvester described in the present paper consists of cantilever steel beam with both side glued piezoelectric elements. The excitation is realized as a support harmonic movement, where the amplitude is assumed as constant. Two types of research methods are used: experiment and finite element simulations. In the first one method the harvester is attached to the electrodynamic shaker. The generated voltage and acceleration of the selected point are measured. The finite element model is proposed with material and geometrical parameters similar to the laboratory examined harvester. Also, the generator patch model takes into account the three-dimensional piezoelectric effect instead of one-dimensional, which are popular especially in mathematical modeling. The major case specified in this paper is comparison of the experiment and FEM calculations results, what ensures the correctness of the FE model. The acquired amplitude frequency and time domain characteristics of the displacement and the generated voltage are compared and discussed. The proposed and verified FE model will be used in more advanced simulations.

5

Wyznaczenie charakterystyk montażowych modeli fundamentowych złączy śrubowych z podkładką stalową i odlaną z tworzywa

Grudziński P., Grzejda R.

Przegląd Mechaniczny

|

2016

|

nr 5

35--38

PL

Przedstawiono modelowanie i obliczenia fundamentowych złączy śrubowych stosowanych w przypadku posadawiania ciężkich maszyn i urządzeń. Opisano charakterystyki odkształceń elementów łączonych fundamentowego złącza śrubowego dla przyjętych modeli na etapie jego montażu. Charakterystyki obliczeniowe porównano z charakterystykami otrzymanymi doświadczalnie. Sformułowano wnioski o podstawowym znaczeniu dla praktyki inżynierskiej.

EN

The paper deals with modelling and calculations of foundation bolted joints used in the case of seating of heavy machines or devices. Characteristics of the loads and deformations for the adopted models at the assembly stage are presented. The computational characteristics are compared respectively with the results of experimental studies. Conclusions of paramount importance to the engineering practice are formed.

6

Opracowanie i weryfikacja parametrów kucia matrycowego na gorąco wyprasek ze stopu Ti10V2Fe3Al

Wojtaszek M., Śleboda T., Łukaszek-Sołek A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

673--679

PL

W artykule podjęto próbę wykorzystania technologii metalurgii proszków do wytwarzania wysokiej jakości wyrobów ze stopu Ti10V2Fe3Al. Do realizacji tego celu zastosowano procesy izostatycznego prasowania na gorąco proszku oraz kucia matrycowego na gorąco wyprasek. W roli materiału wyjściowego użyto mieszaninę proszków elementarnych tytanu, wanadu, żelaza oraz aluminium, co prowadzi do obniżenia kosztów otrzymywania wyrobów, w porównaniu do produktów formowanych z proszku stopowego o tym samym składzie chemicznym. W wyniku realizacji procesu zagęszczania na gorąco proszku w ściśle kontrolowanych warunkach, przy zaproponowanych parametrach otrzymano półwyrób o gęstości względnej zbliżonej do litego materiału. Dało to podstawę do wykorzystania do opisu materiału podczas symulacji numerycznej MES charakterystyk płynięcia litego tworzywa o tym samym składzie chemicznym, otrzymanych przy wykorzystaniu symulatora termomechanicznego Gleeble. W oparciu o dane otrzymane na podstawie analizy numerycznej oszacowano dla badanego stopu korzystne parametry termomechaniczne procesu kucia matrycowego wyrobu o wytypowanej geometrii. Ich weryfikacji dokonano w oparciu o eksperyment, próbę kucia przeprowadzono w warunkach przemysłowych. Określono wybrane własności materiału w stanie po kuciu, jakość odkuwki oceniono na podstawie wyników badań metalograficznych.

EN

This research work was focused on the application of powder metallurgy technology for producing high quality product from Ti10V2Fe3Al alloy. For the purpose of the investigations hot compaction and hot close-die forging processes were used. As an initial material a mixture of elemental powders of titanium, vanadium, iron and aluminum was applied. The application of the mixture of elemental powders as initial material leads to reduction of production costs as compared to the manufacturing the parts from prealloyed powders. The process of the hot compaction of Ti10V2Fe3Al was realised at the temperature of 1200 °C under pressure of 25 MPa at argon atmosphere. The time of the sintering was 3 hours. As the result of hot densification under precisely controlled conditions, fully densified semi-products were obtained. The description of thermo-mechanical behavior of the investigated material for numerical simulation was determined during compression tests on Gleeble simulator performed on solid Ti10V2Fe3Al alloy samples having the same chemical composition as the investigated P/M alloy. Numerical modeling of forging of the selected forging was performed using FEM (Finite Element Method) QForm 2D/3D commercial software. Various options of heating the billet as well as various mechanical conditions of forging process were applied, however the range of parameters was strictly in accordance with possibilities of the industry. Basing on the results of the numerical analysis, appropriate thermo-mechanical conditions of hot forging of gear wheel were determined. Designed parameters of forging technology were verified by the trials performed at industrial conditions. Cylindrical specimens with a height of 30 mm and a diameter of 70 mm, made of Ti10V2Fe3Al alloy powder compacts, were used as a billet for forging. The specimens were heated up to 1000 °C for 15 minutes in a gas furnace, then cooled down to 900°C and forged in two stages. Chosen properties of the forgings were specified, the quality of the product were estimated by microstructure observations conducted at several chosen areas of the forging. It was found, that hot forging of compacted mixture of elemental powders resulted in obtaining defect-free Ti10V2Fe3Al gear wheel.

7

On the reconstruction method of ceramic foam structures and the methodology of Young modulus determination

Nowak M., Nowak Z., Pęcherski R. B., Potoczek M., Śliwa R. E.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1219--1222

EN

In the present paper a finite element model was used to investigate the mechanical properties such as Young’s modulus of open-cell ceramic foam. Finite element discretization was derived from real foam specimen by computer tomography images. The generated 3D geometry of the ceramic foam was used to simulate deformation process under compression. The own numerical procedure was developed to control finite element mesh density by changing the element size. Several numerical simulations of compression test have been carried out using commercial finite element code ABAQUS. The size of the ceramic specimen and the density of finite element mesh were examined. The influence of type and size of finite element on the value of Young’s modulus was studied, as well. The obtained numerical results have been compared with the results of experimental investigations carried out by Ortega [11]. It is shown that numerical results are in close agreement with experiment. It appears also that the dependency of Young’s modulus of ceramic foam on density of finite element mesh cannot be ignored.

PL

W pracy przedstawiono metodę określania własności mechanicznych np. modułu Younga porowatych pianek ceramicznych o otwartych komórkach. Wykorzystując obrazy z tomografii komputerowej rzeczywistej struktury pianki otrzymano siatkę elementów skończonych. Przestrzenny obraz geometrii pianki wykorzystano do symulacji numerycznej procesu deformacji w próbie ściskania. Opracowano własną procedurę numeryczną do generowania elementów skończonych o różnej wielkości i kontroli gęstości siatki elementów. Przeprowadzono szereg symulacji numerycznych procesu ściskania pianek z wykorzystaniem programu elementów skończonych ABAQUS. Ustalono wpływ rodzaju i wielkości elementów skończonych jak również wielkości samej próbki na wartość modułu Younga wyliczonego dla próby jednoosiowego ściskania. Otrzymane numerycznie wartości modułów Younga porównano z wartościami z doświadczeń opublikowanych w pracy Ortegi [11]. Otrzymane rezultaty z symulacji numerycznych są w dobrej zgodności z doświadczeniem. Ustalono, ze wartości modułu Younga dla porowatych pianek ceramicznych zależy od gęstości siatki elementów skończonych i nie może być pomijana.

8

Blast wave and suspension system interaction - numerical approach

Baranowski P., Małachowski J.

Journal of KONES

|

2011

|

Vol. 18, No. 2

17-24

EN

The main aim of this paper is to present the effective example of coupled experimental and numerical tests. Moreover, a development process of a numerical model of a terrain vehicle suspension system is presented. Experimental tests were carried out on the machine Instron 8802 with an assistance of the high-speed camera Phantom v12. Obtained stress-strain curves were applied into the FE model to estimate material constants for Mooney-Rivlin constitutive rubber model and for numerical failure criterion. Geometry of the tire and other suspension elements were achieved using reverse engineering technology. Due to the fact that a tire is such a complex structure to be represented with numerical methods, it was important to develop a discrete model of tire as much similar to the real one as possible. Consequently, an exact tire cords pattern was implemented into the FE model of the tire, which was obtained by the assistance of a microscope and X-ray device. In the next step, numerical analyses were performed simulating the TNT explosion under the suspension system with a simplified motor-car body. Nonlinear dynamic simulations were carried out using the explicit LS-Dyna code, with central difference scheme with modified the time integration of the equation of motion. In order to simulate the blast wave propagation the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method and Arbitrary Lagrangian-Eulerian formulation with Jones Wilkins Lee (JWL) equation defining the explosive material were used. Finally, results from both approaches were compared.