Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza numeryczna zachowania się skarpy gruntowej w warunkach zadanych wymuszeń dynamicznych

Okroj Paweł, Hulimka Jacek

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 1-2

44--49

PL

W artykule przedstawiono proponowaną metodę szacowania stateczności skarp gruntowych narażonych na oddziaływania dynamiczne w efekcie prowadzonych w pobliżu prac. Omówiono założenia metody oraz sposób weryfikacji uzyskanych wyników metodą porównania efektów analizy MES z wynikami bezpośrednich pomiarów drgań wierzchniej płaszczyzny gruntu w pobliżu frontu prac. Proponowaną metodę zilustrowano wynikami przykładowych analiz dla dwóch różnych gruntów budujących skarpę.

EN

The paper presents a proposed method for estimating the stability of ground slopes subjected to dynamic inputs as a result of work carried out nearby. The assumptions of the method and the verification procedure of the obtained results by comparison of the effects of FEM analysis with the results of direct measurements of vibrations of the topsoil plane in the vicinity of the work front are discussed. The proposed method is illustrated with the results of exemplary analyses for two different soils forming the slope.

2

Wstępna analiza numeryczna sztywności niestandardowych połączeń montażowych stalowych belek dwuteowych

Palacz Przemysław, Major Maciej

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 4

1--9

PL

Połączenia są nieodzownym elementem każdej konstrukcji stalowej, ponieważ umożliwiają łatwy i szybki montaż prefabrykowanych elementów konstrukcji na budowie. Artykuł obejmuje wstępną analizę niestandardowych połączeń stalowych belek dwuteowych w porównaniu z powszechnie stosowanymi w budowlanych konstrukcjach stalowych, a także badanie dwóch schematów zamocowania belki wspornikowej oraz swobodnie podpartej metodą elementów skończonych. Badanymi parametrami były naprężenia, odkształcenia oraz początkowa sztywność obrotowa połączeń. Wyniki wykazały, że dwa z czterech zaproponowanych niestandardowych połączeń charakteryzowały się dużą efektywnością przenoszenia obciążeń oraz większą sztywnością obrotową w porównaniu z połączeniami standardowymi.

EN

Connections are an indispensable element of every steel structure because they enable easy and quick assembly of prefabricated structural elements on the construction site. The article covers the initial analysis of non-standard connections of steel I-beams in relation to commonly used connections in steel building structures. An analysis of beams with connections was carried out and a finite element test was performed for two beam mounting schemes: cantilevered and simply supported. The parameters tested were stresses, strains and initial rotational stiffness of the connections. The results showed that two of the four proposed non-standard connections were characterized by high load transfer efficiency and greater rotational stiffness compared to standard connections.

3

Ocena możliwości zastosowania powłoki laminatowej do naprawy i wzmocnienia płaszcza stalowego zbiornika paliwowego o osi pionowej

Gacki Dawid, Słowiński Kamil

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 5

31--35

PL

W artykule przedstawiono przebieg i rezultaty badań, których celem była ocena wybranych właściwości powłok poliestrowo-szklanych stosowanych do naprawy i wzmacniania płaszczy stalowych zbiorników cylindrycznych na paliwa płynne. Na podstawie badań doświadczalnych określono ryzyko powstania delaminacji kompozytu stalowo-laminatowego na skutek działania obciążeń o charakterze dynamicznym, a także wpływ zróżnicowanej temperatury, w jakiej pracuje laminat wewnątrz zbiornika, na twardość wykonanej z niego powłoki naprawczej. Dokonano również oceny stabilności wymiarów i kształtu powłoki laminatowej w warunkach wyjątkowych, w których poddawana jest ona ekspozycji na podwyższoną temperaturę. Podjęto także próbę odpowiedzi na pytanie dotyczące wpływu zastosowania powłoki laminatowej na nośność płaszcza zbiornika wzmocnionego z jej użyciem.

EN

The article presents the course and results of research which purpose was aimed at evaluation of selected properties of polyester-glass coatings used to repair and strengthen the jackets of steel cylindrical tanks with a vertical axis for the storage of liquid fuels. Through experimental research, the issues related to the risk of delamination of the steel-laminate composite as a result of dynamic loads, as well as the impact of different temperatures at which the laminate operates inside the tank on the hardness of the laminate coating were identified. The stability of the dimensions and shape of the laminate coating in exceptional conditions where it is subjected to an exposure to elevated temperature was also assessed. An attempt was also made to answer the question about the impact of the use of a laminate coating on the load bearing capacity of the tank shell strengthened with it.

4

Naprawa wewnętrznego płaszcza stalowego zbiornika podziemnego na paliwo płynne laminatem poliestrowo-szklanym

Gacki Dawid, Słowiński Kamil

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 4

10--14

PL

W artykule przedstawiono rezultaty analiz numerycznych i badań doświadczalnych, których celem była ocena metody naprawy płaszcza wewnętrznego dwuścianowego zbiornika podziemnego powłoką laminatową, wykonaną z żywicy poliestrowej i maty szklanej. Ocena ta dokonana została w kontekście wpływu powłoki laminatowej na parametry wytrzymałościowe płaszcza wewnętrznego oraz właściwości laminatu przy jego długotrwałym kontakcie z paliwem. Wyniki badań doświadczalnych, obejmujących określenie porowatości, oznaczenie chłonności oraz ocenę palności próbek laminatu wskazały na cechy powłoki laminatowej, istotne w kontekście zagrożenia ogniowego zbiornika. Otrzymane rezultaty wskazały również na potrzebę kontynuacji prac nad rozwojem skutecznych i bezpiecznych technologii naprawy z wykorzystaniem powłok kompozytowych.

EN

The article presents the results of numerical analyses and experimental tests, the aim of which was to evaluate the method of repairing the inner shell of a double-walled underground tank with a laminate coating made of polyester resin and glass mat, in the context of the impact of this coating on the strength parameters of the inner shell as well as the properties of the laminate during its long-term use contact with fuel. The results of experimental tests, including the determination of porosity and absorption, as well as the assessment of flammability of laminate samples, indicated important features of the laminate coating in the context of the fire hazard of the tank. The results obtained also indicated the need to continue work on the development of effective and safe repair technologies using composite coatings.

5

Analiza numeryczna ekranowania drgań przenoszonych przez podłoże gruntowe

Okroj Paweł, Hulimka Jacek

Inżynieria i Budownictwo

|

2024

|

R. 80, nr 3

153--159

PL

Artykuł poświęcono numerycznej analizie redukcji drgań w gruncie. Omówiono zasady obliczeń skuteczności tłumienia na przykładzie sztywnej, betonowej bariery w gruncie niespoistym. Przyjęto różne częstotliwości wymuszeń harmonicznych i różne głębokości barier. Analizując uzyskane wyniki, wykazano wyraźne tendencje wpływu przyjętych zmiennych na skuteczność ekranowania drgań przez zamodelowaną barierę.

EN

The paper discusses a method for the numerical analysis of vibration reduction in soil. Using the example of a rigid concrete barrier in non-cohesive soil, the principles of damping effectiveness calculations are presented. Different harmonic excitation frequencies and different barrier depths were assumed. Analysis of the results showed clear trends in the influence of the assumed parameters on the effectiveness of vibration shielding by the modelled barrier.

6

A Numerical Study of the Influence of Cone Angle of the Breakout Anchor Head on the Crack Trajectory of the Medium

Karpiński Robert, Jonak Józef, Wójcik Andrzej, Jonak Kamil, Prostański Dariusz, Kaczyński Roman

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 5

EN

Anchors of various designs are crucial, especially in mining and underground construction, where they stabilise the excavation and prevent the movement of rocks. They make it possible to control the direction of cracking during explosions, limit the dispersion of rock material and minimise damage from vibrations. The use of anchors increases the safety and efficiency of work in difficult geological conditions. The authors propose the use of modified anchor construction for the detachment of rock lumps. The paper presents the results of a numerical analysis carried out using the finite element method (FEM) on the effect of the angle of the anchor conical head of a new breakout design on the formation of the detachment crack trajectory influencing the range and, consequently, the volume of detached rock output. The analysis was carried out with a view to explaining the mechanism of separation of lumps of rock by the anchor treated as a mining tool.

7

A numerical analysis of the influence of the prestressing force of bolts in a end-plate joint on the deflection of a steel I-beam

Palacz Przemysław

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2023

|

Z. 29 (179)

104--112

EN

Bolted end-plate joints are most commonly used in steel framed structures because they allow quick and easy assembly on the construction site. Bending moments usually occur in prestressed end-plate joints, which means that the bolt connectors may be loaded with additional forces resulting from the summation of the forces from the external load with the forces of initial prestressing of the bolts, which may even lead to the breakage of the bolts. In prestressed end-plate joints, it is important to select the appropriate bolt tightening torque so that the initial prestressing force of the bolts is sufficient to ensure adequate stiffness of the connection while ensuring safe operation. The article presents an analysis of the influence of the prestressing force of bolts in a end-plate joint on the deflection of a steel I-beam and the stress distribution. A finite element numerical analysis was performed for a standard end-plate joint with different bolt pre-stressing forces depending on the use of the bolt yield strength. The results showed that the connection does not behave linearly depending on the value of the selected bolt pre-stressing force, but the greater the force, the stiffer the connection

PL

Śrubowe połączenia doczołowe są najczęściej stosowane w konstrukcjach stalowych ramowych, ponieważ umożliwiają szybki i łatwy montaż na miejscu budowy. W stykach sprężonych połączeń doczołowych zazwyczaj występują momenty zginające, przez co łączniki śrubowe mogą być obciążone dodatkowymi siłami wynikającymi z sumowania się sił od obciążenia zewnętrznego z siłami wstępnego sprężenia śrub, co nawet może prowadzić do zerwania śrub. W sprężonych połączeniach doczołowych ważne jest dobranie odpowiedniego momentu dokręcenia śrub, tak aby siła wstępnego sprężenia śrub była wystarczająca do zapewnienia odpowiedniej sztywności połączenia, przy jednoczesnym zapewnieniu bezpiecznej eksploatacji. W artykule przedstawiono analizę wpływu siły wstępnego sprężenia śrub w połączeniu doczołowym na ugięcie stalowej belki dwuteowej oraz rozkład naprężeń. Przeprowadzono analizę numeryczną metodą elementów skończonych dla standardowego połączenia doczołowego z różnymi siłami wstępnego sprężenia śrub w zależności od wykorzystania granicy plastyczności śrub. Wyniki wykazały, że połączenie w zależności od wartości dobranej siły wstępnego sprężenia śrub nie zachowuje się liniowo, natomiast im większa siła, tym połączenie jest sztywniejsze.

8

Wpływ koncentratora pola magnetycznego na proces hartowania indukcyjnego

Legutko Piotr

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 5

207--213

PL

W artykule przedstawiono i omówiono wyniki sprzężonej symulacji modelu obwodowego przekształtnika rezonansowego z modelem MES układu grzejnego wzbudnik-wsad dla kilku wariantów nagrzewania indukcyjnego. Ponadto, przedstawiono wpływ zastosowania w układzie grzejnym wzbudnik-wsad dodatkowego koncentratora pola magnetycznego wykonanego z materiału magnetycznie miękkiego (Fluxtrol LFM). Wsad w postaci koła zębatego został zamodelowany ze stopu stali konstrukcyjnej (C45) używanej powszechnie do produkcji tego typu elementów mechanicznych. Przekształtnik energoelektroniczny o mocy 3 kW został zamodelowany w postaci mostkowego falownika rezonansowego zasilanego z sieci 3×400 V poprzez prostownik z filtrem RC i obciążonego szeregowo-równoległym obwodem rezonansowym. W wyniku badań symulacyjnych sprzężonych modeli uzyskano rozkłady pola magnetycznego i gęstości energii na powierzchni wsadu, charakterystyki gęstości energii w płaszczyźnie poprzecznej pojedynczego zęba oraz wartości temperatury zarejestrowanej na wierzchołku zęba (w połowie jego wysokości) dla kilku wariantów pracy układu grzejnego i przyjętych w analizie częstotliwości prądu wzbudnika.

EN

This paper presents a co-simulation FEM of induction heating of gears. The co-simulation was made in ANSYS software used a circuit model (resonant inverter with MOSFET SiC transistors) and FEM model (coil, magnetic field concentrator and gear). The circuit model was built in a bridge structure of inverter with a series-parallel resonant circuit. The output power of inverter was 3 kW and the drain efficiency was equal to 96%. The co-simulation of models was made for C45 alloy steel of gear, and two type of induction heating of gear (with magnetic field concentrator and without him) at three operating frequency (MF, HF and 2F). Additionally, in this paper presents a distribution of magnetic induction in the gear, energy density in the gear, the characteristics of energy density in a single tooth on the length 8 mm and the temperature of tooth tip for two type of induction heating.

9

Optimization of assembly devices of automated workplaces using the TRIZ methodology

Vanko Karol, Pompáš Lukáš, Madaj Rudolf, Vincen Martin, Šutka Jozef

Production Engineering Archives

|

2023

|

Vol. 29, Iss. 3

231-240

EN

The presented article familiarizes the reader with optimizing the workplaces of ultrasonic welding machines. The essential part of the article deals with prototypes, the construction of which does not meet the requirements for production, economy, and functionality. The experimental analysis runs pointed out shortcomings and inaccuracies. The developer's team used one of the well-known optimization and design methods to solve this issue. It is the TRIZ method (Creating and solving creative assignments). The mentioned method combines two powerful tools into one whole. Specifically, it is the Function and Cost Analysis (FNA) and the algorithm for solving creative assignments (ARIZ). The manuscript describes the use of the method for a more straightforward solution to problematic parts of the structure. The result of the optimization process is a new, improved structure whose properties were confirmed in terms of stiffness by simulation in the ANSYS Workbench program. The applications of optimized parts will also be used in other similar devices. The research will follow up with the design of a new series of ultrasonic welding machines in the future.

10

Simulation Time Reduction with 2.5D FEM Analysis for Axial Flux Machines

Königs Mike, Baccouche Haithem, Breser Steffen, Jöns Tobias, Löhlein Bernd

Power Electronics and Drives

|

2023

|

Vol. 8 (43)

100-108

EN

In this paper, an approach for a two-and-half-dimensional (2.5D) finite element method (FEM)-based analysis, or quasi-threedimensional (3D) FEM analysis, of an axial flux machine is discussed. By cutting the 3D model laterally and thereby creating cylindrical surface cuts, the 3D model can be split into several cylindrical surfaces. Transforming those cylindrical cuts into planes leads to a layer-based two-dimensional (2D) model with different radii for each layer. By integrating over all lateral surface cuts, the results for the entire axial flux machine can be determined. In comparison to the simulation of a full 3D FEM model, the simulation of the proposed 2.5D model is much faster. To validate the approach, the two main types of axial flux machines are simulated with both 3D-FEM-based model and 2.5D-FEM-based approach, and the results are presented in this paper.

11

Structural and material analysis of an innovative mixer drum with a capacity of 12 m3

Bernaczek Jacek, Fudali Paweł, Kalandyk Anita, Koperski Mateusz, Nagnajewicz Marek

Mechanik

|

2023

|

R. 96, nr 5-6

56--60

EN

A structural and material analysis of individual elements of the mixing-unloading spiral and shell segments of the innovative mixer drum of the hydraulic truck concrete mixer with a capacity of 12 m3 was developed. A complex CAD design process of individual elements in terms of the developed manufacturing technology was carried out. The construction of the mixer components was verified in the 3D-CAD system and a numerical analysis of stress distribution using the finite element method (FEM) was carried out for key segments of the spiral, which directly determines the implementation of the correct and efficient concrete mixing process. The research resulted in the development of comprehensive technical documentation of the original mixer structure, including executive drawings of the components along with a description of the manufacturing technology and the choice of the initial material-steel with increased abrasion resistance. The results of the completed research process were used in the next stage of research, i.e. bench tests of the innovative design of the 12 m3 mixer drum.

PL

Opracowano analizę konstrukcyjno-materiałową elementów spirali mieszająco-rozładowującej i segmentów płaszcza innowacyjnego bębna mieszalnika hydraulicznej betonomieszarki samochodowej o pojemności 12 m3. Przeprowadzono złożony proces projektowania CAD poszczególnych przedmiotowych elementów w aspekcie opracowanej technologii wytwarzania. Konstrukcję członów składowych mieszalnika poddano weryfikacji w systemie 3D-CAD oraz przeprowadzono analizę numeryczną rozkładu naprężeń metodą elementów skończonych MES dla kluczowych segmentów spirali, która bezpośrednio warunkuje realizację poprawnego i wydajnego procesu mieszania masy betonowej. Badania pozwoliły na opracowanie kompleksowej dokumentacji technicznej autorskiej konstrukcji mieszalnika, obejmującej rysunki wykonawcze elementów składowych wraz z opisem technologii wytwarzania oraz wyborem materiału wstępnego - stali o zwiększonej wytrzymałości na ścieranie. Wyniki zrealizowanego procesu badawczego zostały wykorzystane na kolejnym etapie badań, tj. w testach stanowiskowych innowacyjnej konstrukcji bębna mieszalnika o pojemności 12 m3.

12

Analiza numeryczna belek ze zmodyfikowanymi połączeniami doczołowymi

Palacz Przemysław, Major Maciej

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 12

13--19

PL

Skręcane połączenia doczołowe są nieodzownym elementem każdej konstrukcji stalowej. Umożliwiają szybki i łatwy montaż elementów konstrukcji na budowie. W połączeniach doczołowych mogą wystąpić nierówności podczas spawania blachy czołowej do belki, co może uniemożliwić prawidłowe sprężenie śrub, a w efekcie doprowadzić do nierównomiernego rozkładu w nich sił. Artykuł obejmuje analizę zmodyfikowanych skręcanych połączeń doczołowych stalowych belek dwuteowych z dwuczęściowymi blachami czołowymi w porównaniu z powszechnie stosowanymi połączeniami doczołowymi z pełnymi blachami czołowymi. Przeprowadzono obliczenia analityczne oraz analizę numeryczną belek z połączeniami w przypadku dwóch schematów zamocowania belki: swobodnie podpartej oraz wspornikowej. Badanymi parametrami były: rozkład naprężeń w połączeniach, maksymalne ugięcie belek oraz sztywność obrotowa połączeń. Wyniki wykazały, że zaproponowane zmodyfikowane połączenia doczołowe charakteryzują się dużą efektywnością przenoszenia obciążeń oraz większą sztywnością obrotową w porównaniu ze standardowymi rozwiązaniami połączeń doczołowych.

EN

Bolted end-plate joints are an indispensable element of any steel structure. They enable quick and easy assembly of structural elements on the construction site. In end-plate joints irregularities may occur during the welding of the end plate to the beam, which may prevent proper prestressing of the bolts and, as a result, may lead to uneven distribution of forces in the bolts. The article includes an analysis of modified bolted end-plate joints with two-part end-plates in comparison to commonly used full end-plate end-plate joints. An analytical and numerical analysis of beams with connections was carried out for two beam attachment schemes: simply supported and cantilevered. The parameters tested were stress distribution in the connections, maximum beam deflections and rotational stiffness of the connections. The results have shown that the proposed modified end-plate joints are characterized by high load transfer efficiency and greater rotational stiffness compared to standard end-plate joint solutions.

13

Nośność doczołowych styków wysokich belek dwuteowych z wieloma szeregami śrub

Kawecki Paweł, Kozłowski Aleksander

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 1-2

40--45

PL

Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych czterech śrubowych styków doczołowych belek o przekroju dwuteowym wysokości 1,0 i 1,5 m, z wieloma szeregami śrub i liczbą śrub 2, 4 i 6 w szeregach przy pasie rozciąganym. Na podstawie wyników badań i analizy MES stwierdzono, że ocena stanu granicznego nośności wielośrubowych styków doczołowych o modelu zniszczenia 2 i 3, przeprowadzona metodą składnikową wg PN-EN 1993-1-8, nie zapewnia ich bezpieczeństwa. Zaproponowano dwie metody modyfikacji metody składnikowej: MCM (Modified Component Method) i SRM (Stiffness and Rotation Method).

EN

Results of experimental tests of four extended multi-rows bolted end-plate beam splices of height 1,0 and 1,5 m having 2, 4 or 6 bolts in rows around tension flange, has been presented. On the basis of tests and FEM results it was concluded that moment resistance of joints with 2 and 3 failure mode calculated using component method of EN 1993-1-8 is highly underestimated and not safe. Two modification methods have been proposed: MCM (Modified Component Method) and SRM (Stiffness and Rotation Method).

14

Analiza numeryczna zachowania się gazociągu podziemnego w warunkach zadanych wymuszeń dynamicznych

Okroj Paweł, Hulimka Jacek

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 11-12

599--604

PL

W artykule omówiono metodę oceny wpływów dynamicznych obciążających podziemny gazociąg w całości osadzony w podłożu gruntowym, bazującą na numerycznej analizie obliczeniowej układu grunt + gazociąg i pomiarze drgań wierzchniej płaszczyzny gruntu ponad ocenianym przewodem. Przedstawione podejście, poparte przykładowymi wynikami, jest zgodne z aktualną normą i bezpieczne - nie wymaga bowiem wykonania odkrywek w celu osadzenia czujników pomiarowych bezpośrednio na konstrukcji gazociągu.

EN

The paper discusses a method for evaluation of the dynamic loads acting on an underground gas pipeline fully embedded in the ground. The method is based on a numerical computational analysis of the soil with pipeline system and the measurement of vibrations of the top ground plane above the pipeline analysed. The approach, supported by exemplary results, complies with the current standard and is a safe alternative to direct vibration measurements which require excavating and placing measurement sensors directly on the pipeline structure.

15

The concept of using wind turbine propellers in the construction of acoustic screens as an example of a circular economy model

Broniewicz Mirosław, Broniewicz Filip, Dec Karolina, Skubiak Beata

Economics and Environment

|

2023

|

No. 4

1--18

EN

This paper aims to conceptualise the construction of noise barrier panels from components recovered from used wind turbine propellers. At present, they are mainly waste, but many ideas for their reuse are emerging. Based on previously conducted material tests, the strength of the panels was calculated in accordance with EN 14388. The finite element method and the ANSYS space-claim programme were used to analyse the strength and generate a 3D numerical model of the cracked wind turbine propeller panels. The permissible values given in the standard were compared with those obtained for the deflection of the component.

PL

Celem artykułu jest koncepcja budowy paneli ekranów akustycznych z elementów odzyskanych ze zużytych śmigieł turbin wiatrowych. Obecnie stanowią one głównie odpady, lecz pojawia się wiele pomysłów ich powtórnego wykorzystania. Na podstawie przeprowadzonych wcześniej badań materiałowych obliczono wytrzymałość paneli zgodnie z normą PN-EN 14388. Do analizy wytrzymałości i wygenerowania trójwymiarowego modelu numerycznego pękniętych paneli śmigła wiatraka wykorzystano metodę elementów skończonych oraz program ANSYS Space-claim. Dopuszczalne wartości podane w normie zestawiono z wartościami uzyskanymi dla ugięcia elementu.

16

Impulse Excitation in a Watertight Steel Circular Cylindrical Shell and Influence of Structural Configuration on Underwater Radiated Noise

Wu Chen-I, Too Gee-Pinn, Wu Bo-Hsien

Archives of Acoustics

|

2023

|

Vol. 48, No. 4

509--521

EN

This study used experimental measurements and the finite-element method (FEM) simulations to investigate transient underwater radiated noise induced by the impulse excitation of water surrounding a watertight steel-structured circular cylindrical shell submerged in the 176 × 8 × 4 m towing tank. The excitation was caused by dropping an iron block onto a structural bracket in the shell to generate structural vibration. The experimental results were found to be consistent with the FEM results, with the difference between the experimental and simulated sound pressure levels being less than 3 dB. Moreover, it was determined that the structural vibration also generated airborne noise in the cylindrical shell, but this contributed much less than the impulse excitation to the induction of underwater radiated noise. Finally, analysis of the sound field of the underwater noise radiation showed that it was influenced by the wall thickness of the watertight steel cylindrical shell and that of the reinforced bracket seat structure. In particular, the structural reinforcement position proved to be the diffusion breakpoint of the underwater sound radiation. This demonstrates that compared with the studied structure, a thicker and more complex reinforced structure will transmit less or incomplete sound radiation into water.

17

The Impact of Geometry on the Mechanical Stability of Plates for Internal Bone Fixation

Pervan Nedim, Mešić Elmedin, Metović Sađit, Muminović Adis J., Lulić Haris

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 4

262--270

EN

The aim of this work is to investigate the impact of geometry on the mechanical stability of characteristic structural solutions of plates for internal bone fixation using the finite element method (FEM). Based on the realistic construction of plates for internal bone fixation, 3D geometric and FEM models were formed, and then structural analysis was carried out in the CAD/CAE system CATIA V5. Five different types of plates for internal bone fixation were tested under two types of loads: axial pressure and torque in the case of application to the femur. During the structural analysis, stresses and displacements were monitored at characteristic points of the structure. The most attention was paid to the relative displacements of the bone model fragments, because the stiffness of the plates for the internal fixation of the bone was determined based on them. At the end of the paper, the results of all analyzed plates are presented, their mutual comparison as well as the conclusion in which, based on everything done, it was stated which plate would be the most favorable solution for a given case of bone fracture.

18

Measurements of Tensile Strength and Elongation of 3D Printed Polylactide Solids Produced with Different Temperatures of Extruder Using Coordinate Measuring Technique and Finite Element Method

Gaweł Anna Magdalena, Ostrowska Ksenia, Lisowska Aleksandra

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 6

356--366

EN

In order to determine the largest and smallest deformations during 3D printing, measurements were made for pure polylactide (PLA) using a coordinate measuring technique using a measuring arm. The additive manufacturing process was carried out using four nozzle temperatures: 190℃, 200℃, 210℃ and 220℃. The model was properly selected to check the cylindricity, angles of inclination and dimensional deviations from the nominal value of the cuboid. FEM analysis was used to confirm the obtained results. The cylindricity and shape tolerances were shown to be the best at 190℃. The smallest deviations from the angle of 90 ° have solids made at 200 ℃ and 220 ℃. In the case of dimensional tolerances of the centers of the holes relative to each other, the best deviations were obtained for the temperature of 190 ℃ and 220 ℃. The highest stress values during uniaxial stretching using FEM analysis were obtained for samples made with nozzle temperatures of 200°C and 210°C, which are about 31 MPa. For the temperature of 190°C and 220°C, the deviations are the closest to the reference model and are equal to about 30 MPa. In the case of the FEM analysis for single-point bending, the element made at 190°C had a maximum deformation of 0.203 mm, which was the same for the reference model. The largest deviation is noticeable for the printing temperature of 200°C and is 0.211 mm.

19

Numerical simulation of mechanical joining of three DP600 and DC06 steel sheets

Cmorej Denis, Kaščák Ľuboš

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2023

|

Vol. 40, nr 1

23-29

EN

There are many reasons to utilize various grades of steel in car body production. Automotive producers tend to choose steels with great formability and the capacity to absorb impact energy. The dominant method used for joining car body sheets has for many years been resistance spot welding, but the use of various steel sheets leads to research into alternative joining methods. Mechanical joining - clinching, is the innovative method to join these materials. Numerical simulation tools are used to optimize the joining of materials. Simufact Forming software was used to analyse the clinching joining of three sheets of material DP600 and DC06. According to the axisymmetric character of the mechanical joining process, the simulation was stream-lined to a 2D representation. The results of the simulation of the mechanical joining process were compared with the real samples prepared for metallographic observation.

PL

Istnieje wiele powodów dla których warto wykorzystywać różne gatunki stali do produkcji karoserii. Producenci motoryzacyjni wykorzystują blachy stalowe o dużej plastyczności i zdolności pochłaniania energii uderzenia. Od wielu lat dominującą metodą łączenia blach karoserii samochodowej jest punktowe zgrzewanie oporowe. Zastosowanie różnych blach stalowych prowadzi do badań nad alternatywnymi metodami łączenia. Łączenie mechaniczne – przetłaczanie, to innowacyjna metoda łączenia tych materiałów. Numeryczne narzędzia symulacyjne służą do optymalizacji łączenia materiałów. Oprogramowanie Simufact Forming zostało wykorzystane do analizy łączenia przez przetłaczanie trzech arkuszy materiałów DP600 i DC06. Zgodnie z osiowosymetrycznym charakterem procesu łączenia mechanicznego, symulacja została uproszczona do reprezentacji 2D. Wyniki symulacji procesu łączenia mechanicznego porównano z rzeczywistymi próbkami przygotowanymi do obserwacji metalograficznych.

20

Analiza MES sprężonych połączeń śrubowych stalowych belek ze słupami

Dzun Michał, Jabłońska-Krysiewicz Agnieszka

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 11-12

147--152

PL

Artykuł przybliża czytelnikowi analizę MES węzłów stalowych obarczonych imperfekcjami w strefie styku blachy czołowej. Zawarto w nim podstawowe informacje dotyczące imperfekcji oraz charakterystyk sztywnościowych węzłów doczołowych. Pokazano przebieg tworzenia modelu obliczeniowego oraz rezultaty wynikające z analizy MES.

EN

The article introduces the reader to the FEM analysis of steel nodes with imperfections in the end plate contact surface. Contains basic information on imperfections and stiffness characteristics of the butt nodes. The course of creating the computational model and the results of the FEM analysis are shown.