Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mobile Chipper Design with FEM System Application

Dzieniszewski Grzegorz, Nowak Dawid, Kuboń Maciej, Furyk-Grabowska Karolina

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2023

|

Vol. 68, nr 1

11--18

EN

Advanced possibilities of using the finite element method (FEM) in the process of designing a mobile chipper were presented. The usefulness of vibration analysis with FEM in assessing the stability of a structure subjected to forces of variable and undetermined frequency was demonstrated. Based on hybrid analytical and numerical calculations, a , the proper accuracy of the calculations was shown and justification of using FEM to calculate the structure loaded with periodically changing forces was confirmed. Advanced possibilities of using the finite element method (FEM) in the process of designing a mobile chipper were presented. The usefulness of the FEM analysis of vibrations in assessing the stability of a structure subjected to variable and unsteady frequency excitation was demonstrated. On the basis of the hybrid calculations - analytical and numerical, the proper accuracy of the calculations was demonstrated and the purposefulness of using the FEM method for the calculations of the structure loaded with periodically changing forces was confirmed.

2

Effective shaping of a stepped sandwich beam with clamped ends

Magnucki Krzysztof, Kustosz Joanna, Goliwąs Damian

Acta Mechanica et Automatica

|

2023

|

Vol. 17, no. 2

200--204

EN

The aim of this work is to propose a sandwich beam with stepped layer thickness in three parts along its length. The total depth, width of the cross-section and its mass are constant. The beam is under a uniformly distributed load. The system of two equilibrium equa-tions was formulated for each part based on the literature. This system was analytically solved for the successive parts of the beam and the functions of the shear effect and deflection were determined in them. The effective stepped layer thicknesses was determined on the basis of the adopted criterion for minimizing the maximum deflection of the beam. The example calculations were made for two elected beams. The effective shapes of these beams are shown in the figures. Moreover, FEM numerical calculations of the deflections of these beams are performed.

3

Zgrzewanie garbowe z zastosowaniem pneumatycznego i serwomechanicznego systemu docisku elektrod (część I)

Mikno Zygmunt

Dozór Techniczny

|

2019

|

z. 5

10--15

PL

W artykule przeanalizowano rezultaty zastosowania dwóch systemów docisku elektrod (pneumatyczny i serwomechaniczny) w procesie zgrzewania grabowego blach z wytłoczonym garbem. Obliczenia i eksperymenty przeprowadzono dla blachy o grubosci 1,5 mm i gatunku DX53 dla różnych wartości siły docisku (system pneumatyczny) i przemieszczenia elektrod (system serwomechaniczny). Przeprowadzono analizę porównawczą przy użyciu metody elementów skończonych (MES) - oprogramowanie SORPAR® i weryfikacji eksperymentalnej. W ramach badań przeprowadzono badania niszczące i nieniszczące (próbę wyłuskania, statyczną próbę rozciągania oraz badania metalograficzne). Analiza obejmowała rozkład przestrzenny gęstości mocy objętościowej w obszarze zgrzewania (szczególnie) materiale garbu dla określenia efektywności (skuteczności) nagrzewania dla obydwu systemów docisku elektrod. Przedstawiona metoda sterowania siłą lub/i przemieszczeniem elektrod w czasie zgrzewania garbowego jest całkowicie odmienna od metod stosowanych uprzednio i zmienia dotychczasowe poglądy w zakresie zgrzewanie garbowe. Całkowicie nowym rozwiązaniem jest zastosowanie serwomechanicznego systemu docisku elektrod z nowym sposobem sterowania siłą lub/i przemieszczeniem elektrod. Zastosowano algorytm hybrydowy, który zawiera w sobie sterowanie siłą docisku i przemieszczeniem elektrod. Przed i po przepływie prądu sterowanie odbywa sie w oparciu o sterownie siły docisku, a w czasie przepływu prądu sterowane jest przemieszczenie elektrod. Siła docisku wywierana przed przepływem prądu zgrzewania jest niższa w porównaniu do klasycznego systemu pneumatycznego docisku. Główne zalety takiego rozwiązania to: 1) mniejszy zgniot garbu na zimno, 2) mniejsza powierzchnia styku materiałów zgrzewanych, 3) początek stapiania materiału garbu następuje w czaszy garbu. Wymienione zalety eliminują tworzenie się niepożądanej i zarazem niekorzystnej zgrzeiny pierścieniowej na początku procesu zgrzewania. Rozwiązanie to umożliwia (kilkukrotne) wydłużenie czasu zgniotu garbu i generację w tym czasie większej energii w materiale garbu.

4

Geomechanical analysis of location and conditions for mining-induced tremors in LGOM copper mines

Cieślik J., Burtan Z., Chlebowski D., Zorychta A.

Journal of Sustainable Mining

|

2017

|

Vol. 16, iss. 3

94--103

EN

This paper presents the results of the statistical analyses of rock mass seismicity associated with O/ZG Rudna exploitation and geomechanical analyses concerning the location and conditions of tremor occurrences in LGOM conditions, illustrated by the example of O/ZG Rudna. As part of the statistical analyses, the assessment of rock mass seismicity formation in O/ZG Rudna throughout the whole mine area in the years 2006e2015 is presented, the results of which were the basis for subsequent geo-mechanical analyses. Within the parameters of seismic activity, the analysis covered the number of recorded events, the total value of energy emission and the index of individual energy expenditure. The presented analyses also refer to the locations of tremor source epicentres in relation to the exploitation front, distinguished into low energy and high energy tremors located ahead of the exploitation front, in the area of opening-up works and gobs. These recent results were the starting point for research and calculations on geo-mechanical analyses. These numerical calculations using the finite element method (FEM) carried out the energy density distribution of elastic deformation in the vicinity of the exploitation front. FEM calculations were designed to establish the factors and conditions that determine the location of tremor sources and the mechanism of rock destruction. Both of these factors are directly related to the magnitude of the energy emitted during the tremor. Appropriate energy measurements of elastic deformation have been adopted to determine rock mass areas which are potentially threatened by tremor occurrences of varying energy. Measures of the energy density of shear and volumetric strain enable the determination of the nature of rock mass destruction in the vicinity of mine workings, which in turn gives the basis for linking these measurements with tremor energy and location relative to the exploitation front. The results of numerical computations were compared with the results of statistical analyses on the locations of tremor sources with different energies in relation to the exploitation front in O/ZG Rudna.

5

Practical Application of the Concept of Separating the Zone of Overheating and Reducing the Stress Level in Cathode Block of an Aluminium Electrolytic Cell During Formation of Connection with the Steel Pin by Cast Iron Pouring

Piekło J., Maj M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 1

67--71

EN

The article presents the concept of division of a carbon block into single cathode sections to reduce stresses that occur during thermal shock accompanying the operation of pouring cast iron into a shaped groove in which the current-carrying steel pin is mounted. The temperature field and the state of stress were determined by FEM. Experimental measurements were used to determine the core displacement during pouring operation. The calculations were verified by thermovision and photoelastic method. Based on the temperature field and stress field analysis, a method for the block division into sections has been proposed, resulting in a significant reduction of the stress level.

6

Simulation and Optimisation of Resistance Welding Using the SORPAS® Software Programme

Mikno Z., Kowieski Sz., Zhang W.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2016

|

Vol. 60, No. 4

13--22

PL

Wprowadzanie nowych materiałów, takich jak np.: stale dwufazowe, stale typu TRIP (ang. Transformation Induced Plasticity Steel), stopy aluminium lub łączenie bardziej złożonych połączeń materiałów różnoimiennych (trzech blach) o różnym składzie i różnej grubości stanowią wyzwanie dla technologii zgrzewania rezystancyjnego. W artykule opisano możliwości oprogramowania SORPASR które jest profesjonalnym oprogramowaniem służącym do symulacji i optymalizacji procesu zgrzewania rezystancyjnego. Oprogramowanie jest wykorzystywane do oceny zgrzewalności materiałów przez symulowanie procesu zgrzewania i przewidywanie efektu końcowego, w tym wielkości jądra zgrzeiny. Oprogramowanie umożliwia ponadto optymalizację procesu zgrzewania i symulację właściwości złączy zgrzewanych po zgrzewaniu, ocenę jakości zgrzeiny pod kątem przemian mikrostrukturalnych oraz rozkładu twardości i wytrzymałości w określonych warunkach obciążenia, wyznaczenie pola parametrów zgrzewania. Dostępna jest wersja 2D i 3D. Ta ostatnia pozwala na modelowanie złożonych zjawisk, np. bocznikowania prądu, lub zgrzewania wielogarbowego.

EN

The implementation of new materials such as dual phase (DP) steels, TRIP steels (Transformation Induced Plasticity Steel) and aluminium alloys or joining more complex dissimilar materials (three sheets/plates) having various thicknesses and various chemical compositions pose serious challenges in terms of resistance welding technologies. The article presents the possibilities of the professional SORPAS® software programme used for simulating and optimising resistance welding processes. This software programme assesses the weldability of materials by simulating welding processes and forecasting the final result, including the size of the weld nugget. In addition, the software enables the optimisation of welding processes, the simulation of post-weld joint properties, the assessment of weld quality in terms of microstructural transformations, hardness distribution and strength in specific load conditions as well as makes it possible to determine the field of welding parameters. Available versions of the software are designated as 2D and 3D. The latter version enables the modelling of complex phenomena, e.g. shunting or multi-projection welding.

7

Capabilities of Using Fem in Sheet-Metal Forming

Korga S., Duda A., Ciekanowski Z.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 2B

947--951

EN

The aim of this study was to determine and select boundary conditions of modeling and FEM simulation for plastic processing on the example of sheet-metal forming. For sheet-metal deformation analysis, Deform 3D has been used. The study presents research methods for real and virtual conditions. There are also described common features and these differentiating obtained results. Research of conducted process of sheet-metal forming allows to determine the effectiveness of computer research methods. The finite-element method can be used as an effective tool for the study of plastic processing phenomena considering various operating conditions of individual elements provided the appropriate tools for FEM analysis.

8

Analysis of the State of Stress in Cathode Block of an Aluminium Electrolytic Cell During Formation of Connection with the Steel Pin by Cast Iron Pouring

Piekło J., Maj M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

1869--1874

EN

The article presents various aspects of the analysis of the state of stress in carbon block induced by the effect of temperature when a steel pin is connected to the block by pouring a shaped groove with cast iron. Changes in the temperature and state of stress in the block were examined by FEM (Abaqus program). The numerical model was validated by experimental measurements of pin deflection during pouring of the groove with cast iron.

9

Stanowisko laboratoryjne do badań zawieszenia silnika samochodowego z tłumikiem MR

Snamina J., Sapiński B.

Modelowanie Inżynierskie

|

2015

|

T. 23, nr 54

65--71

PL

W pracy zawarto opis stanowiska do badań semiaktywnego zawieszenia silnika samochodowego, w którym zastosowano tłumik MR. Przedstawiono założenia projektowe oraz wyszczególniono elementy mechaniczne konstrukcji stanowiska, budowę układu redukcji drgań oraz tor pomiarowy. Zamieszczono wyniki symulacji drgań silnika spalinowego umieszczonego na stanowisku z przewidzianym przez producenta pasywnym układem redukcji drgań oraz z zaproponowanym semiaktywnym układem redukcji drgań z tłumikiem MR. Porównując wyniki obliczeń w obu przypadkach, przeprowadzono weryfikację założeń dotyczących konstrukcji układu redukcji drgań.

EN

The facility is purpose-built for testing semi-active engine mounts complete with an MR damper. The design objectives for the adopted mechanical structure are summarized and components of vibration reduction system as well as measurement equipment are described. Simulation experiments were performed to test the engine vibrations when placed in the facility and provided with the typical standard passive vibration reduction system and with the proposed new semi-active vibration reduction system incorporating an MR damper. Calculation data are compared and the design objectives are verified.

10

Wpływ poślizgu na proces synchronizacji silnika synchronicznego z prędkości nadsynchronicznej

Zalas P., Zawilak J.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2015

|

Nr 2 (106)

203--207

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu poślizgu na proces synchronizacji z prędkości nadsynchronicznej dwubiegowego silnika synchronicznego dużej mocy o przełączalnych uzwojeniach stojana i wirnika. Analizowane są procesy realizowane od strony sieci zasilającej stojan oraz od strony magneśnicy. Numeryczną analizę procesu zmiany prędkości wirowania i synchronizacji przeprowadzono wykorzystując opracowany i zweryfikowany pomiarowo polowo-obwodowy model silnika.

EN

The paper presents an analysis of the influence of slip on the synchronization process of two speed, high power synchronous motor with switchable armature and field magnet windings out of over synchronous speed. The synchronization processes from the stator supply voltage side and from the field magnet windings side were also analyzed. Numerical analysis of the process of changing the rotational speed and synchronization was performed using a specially developed (and validated by measurements) field-circuit model of the motor.

11

Łagodna zmiana prędkości wirowania dwubiegowego silnika synchronicznego w warunkach zakłócenia zasilania

Zalas P., Zawilak J.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2015

|

Nr 4 (108)

179--183

PL

W artykule przedstawiono analizę procesu zmiany prędkości wirowania z większej na mniejszą w dwubiegowym silniku synchronicznym o przełączalnych uzwojeniach stojana i wirnika. Zaproponowano metodę zwiększającą skuteczność tego procesu dzięki zasilaniu obwodu wzbudzenia silnika podczas pracy w warunkach nadsynchronicznych napięciem zmiennym o odpowiednio dobranym kształcie, amplitudzie oraz częstotliwości. Analizowano również wpływ mogących występować podczas pracy zakłóceń w układzie zasilania silnika na przebieg procesu synchronizacji wzbudzonej maszyny od strony sieci zasilającej stojan.

EN

The paper presents an analysis of the process of changing the rotation speed of from higher to lower in the two-speed synchronous motor with switchable armature and field magnet windings. Proposed a method of increasing the effectiveness of the synchronization by applying the change system of polarization of the field circuit supply DC voltage. The influence of the periodic reduction value of the supply voltages and momentary lack of the supply voltage in one phase on the synchronization processes have also been investigated.

12

Gentle synchronization of two-speed high-power synchronous motor out of over synchronous speed

Zalas P., Zawilak J.

Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika

|

2015

|

Y. 112, iss. 1-E

271--280

EN

This paper presents an analysis of the :synchronization process of the high-power, two-speed synchronous motor out of over synchronous speed. A method of increasing the effectiveness of synchronization by applying a change system of polarization of the field circuit supply DC voltage is proposed. The process of synchronization from the stator supply voltage is also analyzed. The influence of the periodic reduction value of the supply voltages on the synchronization processes was also investigated. The proposed synchronization method can be applied during the synchronization processes of line start permanent magnet synchronous motors with a two-stage start-up.

PL

W artykule przedstawiono analizę procesu synchronizacji silnika synchronicznego dużej mocy z prędkości nadsynchronicznej. Zaproponowano metodę zwiększającą skuteczność tego procesu dzięki zastosowaniu układu zmiany polaryzacji napięcia wzbudzenia. Analizowano przebieg procesu synchronizacji wzbudzonej maszyny od strony sieci zasilającej stojan. Zbadano również wpływ okresowego zmniejszenia wartości napięć zasilających podczas procesu synchronizacji na jego przebieg i skuteczność. Zaproponowana metoda synchronizacji może zostać zastosowana podczas procesów synchronizacji silników synchronicznych o wzbudzeniu od magnesów trwałych (LSPMSM) i rozruchu dwustopniowym.

13

Experimental and Numerical Analysis of Uniaxial and Multiaxial Fatigue in the Lock of Scraper Conveyor Cast from ADI

Piekło J., Maj M.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 4 spec.

95--98

EN

The article presents and compares the results of experiments and numerical calculations of fatigue life of the cast lock of scraper conveyor used in the mining industry. The scope of research included determination of the fatigue life characteristics of ADI based on LCF and MLCF tests and fatigue life studies carried out directly on the casting of the lock. The state of stress in casting caused by the effect of forces applied in the test equipment was determined by the finite element method. The obtained results were used in calculation of the fatigue life of the lock applying selected hypotheses of the multiaxial fatigue. The results of calculations were compared with the results of experiments, evaluating at the same time also the validity of the adopted hypotheses.

14

Optymalizacja grubości łaty węglowej pozostawionej w stropie wyrobiska ścianowego z uwagi na zawodnienie skał stropowych

Małkowski P., Ulaszek A., Ostrowski Ł.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 3

48--57

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych stanu naprężenia i odkształcenia wokół wyrobiska ścianowego znajdującego się w otoczeniu słabych skał karbońskich. Pokazano efekt pozostawiania w stropie łaty węgla dla ograniczania deformacji skał stropowych. Analizę wykonano dla skał suchych oraz zawodnionych. W celu ilościowej oceny zmian właściwości mechanicznych skał karbońskich na skutek działania wody dla piaskowca i iłowca przeprowadzono badania laboratoryjne. Wykonano je dla warstw łaziskich pochodzących ze wschodniego rejonu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Badania objęły wyznaczenie wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie, modułu sprężystości podłużnej oraz rozmakalności. Stwierdzono ok. 30-procentowy spadek wytrzymałości piaskowców oraz 80-procentowy spadek wytrzymałości iłowców oraz rozpad iłowców już po trzech godzinach kontaktu z wodą. Obniżenie parametrów wytrzymałościowo-odkształceniowych skał w obliczeniach numerycznych pokazało, że technologia pozostawiania w stropie łaty węgla podczas prowadzenia eksploatacji ścianowej jest zasadna dla utrzymania stateczności wyrobiska. Przeprowadzona analiza udowodniła, że obliczenia numeryczne mogą być podstawą doboru grubości łaty. Niezbędnym warunkiem skuteczności takich obliczeń jest dobre rozpoznanie właściwości skał, które stanowią otoczenie wyrobiska oraz precyzyjna dyskretyzacja modelu numerycznego.

EN

This paper presents the results of numerical calculations relating to the state of stress and strain around the longwall face surrounded by weak carboniferous rocks. The efficiency of a coal roof for decreasing roof rock deformation has been shown. The analysis was carried out for both wet and dry rocks. Laboratory investigations were carried out in order to assess the quantitative change of mechanical rock properties treated with water. The Laziskie strata from the eastern part of the Silesian Coal Basin was tested. Compressive strength, Young modulus and slakeability tests were used for this investigations. 30% decrease in compressive strength of sandstones and 8O% decrease in strength of claystones was observed. Claystones decayed in water after three hours. Lowering the strength-and-strain properties of rocks in numerical models showed that the roof coal technology in longwall exploitation system is essential to ensure longwall face stability. The results of the numerical analysis can be used as a basis for the selection of roof coal thickness in longwall mining. A factor necessary to obtain the effectiveness of such calculations is a good recognition of the properties of rocks which surround the excavation, and the distinct numerical model discretization.

15

Analiza wytrzymałościowa wibroizolatora z cieczą MR działającą w trybie ściskania

Snamina J., Sapiński B.

Modelowanie Inżynierskie

|

2014

|

T. 20, nr 51

87--93

PL

W pracy oszacowano maksymalne siły wibroizolatora z cieczą magnetoreologiczną (WI-MR) występujące podczas jego ściskania w układzie zawieszenia silnika samochodowego. Na podstawie analizy budowy i działania WIMR, wyznaczono analitycznie oraz numerycznie (MES) stan naprężeń i przemieszczeń dla wybranej (najbardziej wytężonej) części. Wyniki obliczeń wykorzystano do określenia docelowych wymiarów WI-MR. W celu zapewnienia symetrii charakterystyki siły w zawieszeniu zaproponowano wykorzystanie dwóch WI-MR pracujących w układzie przeciwbieżnym.

EN

This study discusses estimation of maximal forces occurring in a magnetorheological damper in squeeze mode (WI-MR), when operated as an actuator in a suspension system for a combustion engine. On the base of the structure and the principle of the damper, stress and strain analysis was carried out analytically and numerically (FEM) for the selected (most effort) part of the WI-MR. The obtained results were utilised to determine the final WI-MR dimensions. In order to ensure the appropriate symmetry of characteristics it was proposed the special connection of two WI-MRs in the suspension system.

16

Proces synchronizacji silnika synchronicznego dużej mocy z prędkości nadsynchronicznej

Zalas P., Zawilak J.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2014

|

Nr 3(103)

37--40

PL

W artykule przedstawiono analizę procesu synchronizacji silnika synchronicznego dużej mocy z prędkości nadsynchronicznej. Zaproponowano metodę zwiększającą skuteczność tego procesu dzięki zastosowaniu układu zmiany polaryzacji napięcia wzbudzenia. Analizowano również przebieg procesu synchronizacji wzbudzonej maszyny od strony sieci zasilającej stojan. Zaproponowana metoda synchronizacji może zostać zastosowana podczas procesów synchronizacji silników synchronicznych o wzbudzeniu od magnesów trwałych (LSPMSM) i rozruchu dwustopniowym.

EN

The paper presents an analysis of the synchronization process of the high-power, two-speed synchronous motor out of over synchronous speed. Proposed a method of increasing the effectiveness of the synchronization by applying the change of polarization of the field circuit supply DC voltage. Also analyzed the process of synchronization from the stator supply voltage. The proposed synchronization method can be applied during synchronization processes of Line Start Permanent Magnet Synchronous Motors with two-stage start-up.

17

Magnetoelektryczny silnik małej mocy z kompaktowym wirnikiem hybrydowym i z rozruchem synchronicznym

Antal L., Zalas P.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2014

|

Nr 2(102)

1--6

PL

Przedstawiono wybraną konstrukcję silnika synchronicznego małej mocy z kompaktowym wirnikiem hybrydowym wykonanym w technologii metalurgii proszków, przeznaczonego do rozruchu synchronicznego i pracy w napędach pomp i wentylatorów górniczych. Zbadano wpływ początkowej wartości napięcia stojana (przy f=0Hz), początkowego położenia wirnika, wartości całkowitego momentu bezwładności układu napędowego oraz charakterystyki momentu obciążenia na rozruchowe przebiegi podstawowych wielkości elektromechanicznych. Obliczenia wykonano przy pomocy dwuwymiarowego polowo-obwodowego modelu maszyny, wykorzystując metodę elementów skończonych.

EN

The paper presents the construction and realization technology of the compact hybrid rotor for use in low power permanent magnet synchronous motor, designed to synchronous starting and dedicated to pump drives and fans. The influence of initial value of the stator voltage (f=0Hz), initial rotor position, the resultant moment of inertia of the drive system and the characteristics of the load torque on waveforms of the basic quantities during starting has been investigated. The calculations were performed using a two-dimensional field-circuit model of the machine, using the finite-element method.

18

Ocena wpływu obciążeń eksploatacyjnych na stan naprężenia w elementach nośnych konstrukcji basztowej wieży szybowej w świetle przeprowadzonych eksperymentów

Wolny S., Badura S.

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

|

2014

|

z. 61, nr 2

209--220

PL

Wykorzystanie do analizy wytrzymałościowej konstrukcji wieży szybowej metody stanów granicznych wymagało określenie wielkości obliczeniowych tak obciążeń jak i wytrzymałości. Do określenia obliczeniowych wartości obciążenia, niezbędnym było wyznaczenie charakterystycznych wartości obciążeń elementów konstrukcyjnych wieży szybowej [1, 3, 4]. W celu potwierdzenia poprawności przeprowadzonych – w tym zakresie obliczeń – w oparciu o uzyskane rezultaty przeprowadzono numeryczną analizę naprężeń i odkształceń. Wyniki tych analiz zostały zweryfikowane pomiarami naprężeń (odkształceń) w najbardziej wytężonych obszarach konstrukcji, wytypowanych na podstawie mapy naprężeń stanowiącej wynik analizy numerycznej, co stanowi treść opracowania. Tensometryczne pomiary stanu odkształcenia (naprężenia) wykonano na belkach kondygnacji poziomu +65,00 m), na których posadowione są maszyny wyciągowe (łożyska wału napędowego, mocowania stojanów silników elektrycznych) co schematycznie pokazano na rys. 2. Przeprowadzono ponadto analizę wytrzymałościową (numeryczną), którą ograniczono do obszarów elementów nośnych kondygnacji (poziom +65,00) wieży szybowej, w której mierzono odkształcenia (naprężenia) oraz obciążeń, które wywołały maksymalne wartości zmienionych wartości naprężeń [4]. Wyniki dodatkowo wykonanej (numerycznej) analizy stanu naprężenia, ograniczonej do obszarów elementów nośnych konstrukcji basztowej wieży szybowej, w których stwierdzono maksymalne wytężenie materiału konstrukcji [4], w całej rozciągłości korespondują z wynikami eksperymentu przeprowadzonego na obiekcie rzeczywistym. Oznacza to, że wykonane (numeryczne) analizy stanu odkształcenia i naprężenia w elementach nośnych konstrukcji basztowych wież szybowych – aktualnie eksploatowanych w polskim górnictwie upoważniają do przyjęcia generalnego założenia, że w ramach analizy geometrii układu napędowego maszyn wyciągowych, konstrukcje na których posadowione są elementy tego układu można traktować jako sztywne. Wniosek ten dodatkowo potwierdzają wyniki geodezyjnych pomiarów przemieszczeń wybranych punktów konstrukcji nośnej basztowej wieży szybowej. Wyniki te – co jest pewnego rodzaju ciekawostką – wskazują, że konstrukcja basztowej wieży szybowej, powyżej pierwszej kondygnacji, zachowuje się jak bryła sztywna.

EN

The headgear structure allows the conveyance to be moved over the shaft top to the loading (unloading) point, at the same time it keeps in place the rope pulleys while tower-type headgear structures also accommodate the entire winder installations. The headgear is where the final stage of the hoisting installation is located and where the surface transport systems begin. These aspects strongly impact the actual shape of the tower, its height and in some cases determine the design of the entire winding gear. In order that all the headgear functions should be provided, it is required that the ultimate state conditions should be maintained throughout its entire service life. In order to assess the critical service conditions, the computation procedure should be applied based on design loads and fatigue endurance parameters. The computations of characteristic loads acting on the headgear structure use the developed model of the system based on the dynamic analysis carried out for a specific case: a hoisting installation operated in one of the underground collieries in Poland. The maximal and minimal loads acting on a Koepe pulley and those required for the system operation are determined accordingly. The laws of dynamics provide a background for finding the forces and moments of forces acting in the components of the driving system (including the electric motors and pulley blocks) for the specified loading of the Koepe pulley. Underlying the numerical FEM model of the tower-type headgear structure are the technical specifications of the analysed object and FEM calculations followed by endurance analysis to find the state of stress in structural elements of the headgear under the typical service conditions. The results help in assessing how the design of the hoisting installation should impact on safety features of loadbearing elements in the headgear structure.

19

Numeryczna i doświadczalna analiza propagacji fal sprężystych przez stalowe połączenie śrubowe

Rucka M., Kędra R.

Budownictwo i Architektura

|

2014

|

Vol. 13, nr 2

299--306

PL

W pracy przedstawiono numeryczną i doświadczalną analizę propagacji fal sprężystych w połączeniu śrubowym dwóch blach stalowych. Obliczenia numeryczne metodą elementów skończonych przeprowadzono dwuetapowo. W pierwszej fazie analizowano statyczny wpływ sił sprężających na stan odkształceń i naprężeń połączenia śrubowego, formułując warunki kontaktu zastosowane następnie w modelu dynamicznym. W analizie propagacji fal sprawdzono wpływ naprężeń wstępnych na rezultaty obliczeń. Porównawcze badania doświadczalne wykonano przy wykorzystaniu wzbudnika piezoelektrycznego oraz wibrometru laserowego.

EN

The paper presents experimental and numerical analysis of elastic waves propagation in bolted connection of two steel plates. Numerical calculations were carried out using finite element method in two stages. In the first stage, static behavior of the joint during bolts compression was analyzed. Results of static analysis were used to formulate contact conditions for dynamic models. The analysis of wave propagation was taken for four types of bolt connection model. Finally, experimental tests by using a laser vibrometer and piezoelectric actuator were made in order to validate finite element models.

20

Numerical and analytical analysis of the stress- strain relations of extended beech plywood

Makowski A.

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2014

|

No. 88

136--142

EN

Numerical and analytical analysis of the stress- strain relations to extended beech plywood. The study presents a theoretical and numerical analysis of problems connected with the determination of strength parameters in multilayer beech plywood with varied layer configurations. Analytical calculations were performed in accordance with the classical theory of thin plates lamination in view of the theory of elasticity taking into consideration the Kirchhoff-Love hypothesis. The analyses focused on models of composite layers in plane stress. Values of components of transformed stiffness matrices were estimated theoretically together with those of flexibility in the axial and non-axial configurations of individual laminate layers. A verification was made of analytical calculation results with computer simulation results made on numerical models using the finite element method (FEM). Results of investigations are presented in the form of tables, graphs and graphic visualization of FEM calculations. Keywords: FEM calculations, lamina strength.