Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Impact of geotechnical barrier modelled in the vicinity of a building structures located in mining area

Misa R., Tajduś K., Sroka A.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 4

919--933

EN

The paper presents a new geotechnical solution indicating a possibility of effective building structures protection. The presented solutions enable minimization of negative effects of underground mining operations. Results of numerical modelling have been presented for an example of design of preventive ditches reducing the influence of mining operations on the ground surface. To minimize the mining damage or to reduce its reach it is reasonable to look for technical solutions, which would enable effective protection of building structures. So far authors concentrated primarily on the development of building structure protection methods to minimize the damage caused by the underground mining. The application of geotechnical methods, which could protect building structures against the mining damage, was not considered so far in scientific papers. It should be noticed that relatively few publications are directly related to those issues and there are no practical examples of effective geotechnical protection. This paper presents a geotechnical solution indicating a possibility of effective protection of building structures. The presented solutions enable minimization of negative effects of underground mining operations. Results of numerical modelling have been presented for an example of design of preventive ditches reducing the influence of mining operations on the ground surface. The calculations were carried out in the Abaqus software, based on the finite element method.

PL

W celu minimalizacji szkód górniczych lub ograniczenia ich zasięgu, rozsądnym jest poszukiwanie rozwiązań technicznych, które umożliwiałyby skuteczną ochronę obiektów budowlanych. Dotychczas autorzy skupiali się przede wszystkim na opracowywaniu metod zabezpieczenia obiektów budowlanych, aby zminimalizować szkody spowodowane podziemną eksploatacją. Zastosowanie metod geotechnicznych, które mogą chronić obiekty budowlane przed szkodami górniczymi nie było do tej pory poruszane w artykułach naukowych. Należy zauważyć, że stosunkowo mało publikacji bezpośrednio związanych jest z tą tematyką i brakuje praktycznych przykładów skutecznej ochrony geotechnicznej. W niniejszym artykule przedstawiono rozwiązanie geotechniczne wskazujące na możliwość skutecznego zabezpieczenia konstrukcji budowlanych. Prezentowane rozwiązania umożliwiają minimalizację negatywnych skutków podziemnej eksploatacji górniczej. Przedstawiono wyniki modelowania numerycznego dla przykładowej konstrukcji prewencyjnych rowów zmniejszających wpływ działalności górniczej na powierzchnię terenu. Obliczenia przeprowadzono w programie Abaqus opierającym się na metodzie elementów skończonych.

2

Numerical and experimental analysis of welds in steel structural element

Mikolášek D., Krejsa M., Brožovský J., Pařenica P., Lehner P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2017

|

Z. 23 (173)

219-230

EN

The paper is focused on the numerical models of steel welded supporting elements and their verification using experiment. Currently, for the stress-strain analysis of the elements in supporting structures it is possible to use many commercial software systems, based on the finite element method - FEM. It is important to check and compare the results of FEM analysis with the results of physical verification test, in which the real behavior of the bearing element can be observed. The results of the comparison can be used for calibration of the computational model. The article deals with the physical tests of steel supporting elements, whose main purpose is obtaining the material, geometry and strength characteristics of the fillet and butt welds. Three types of specimens were designed to investigate the state of stress in fillet of butt welds. Specimens were designed to reflect the fact that the stiffness of connected elements has to be higher than the stiffness of the welded joints. It can therefore be assumed that the stress-strain diagram will reflect the behavior of strains and stresses in welds. During the experiments it was monitored the displacement and the resulting force carried into the specimens.

PL

Artykuł koncentruje się na modelach numerycznych stalowych spawanych elementów nośnych i ich weryfikacji za pomocą badań eksperymentalnych. Obecnie do analizy naprężeń i odkształceń elementów w konstrukcjach nośnych można wykorzystać wiele komercyjnych systemów oprogramowania, opartych na metodzie elementów skończonych (MES). Ważne jest, aby sprawdzić i porównać wyniki analizy MES z wynikami badań eksperymentalnych, w których można zaobserwować rzeczywiste zachowanie elementu konstrukcyjnego. Wyniki porównania można wykorzystać do kalibracji modelu obliczeniowego. W artykule omówiono badania laboratoryjne stalowych elementów nośnych, których głównym celem było uzyskanie informacji na temat materiału, geometrii i charakterystyki wytrzymałościowej spoin pachwinowych i czołowych. Zaprojektowano trzy rodzaje próbek w celu zbadania stanu naprężeń w spoinach czołowych. Próbki zostały zaprojektowane tak, aby odzwierciedlały fakt, że sztywność połączonych elementów musi być większa niż sztywność połączeń spawanych. Można zatem założyć, że wykres naprężenie-odkształcenie odzwierciedla zachowanie odkształceń i naprężeń w spoinach. Podczas eksperymentów monitorowano przemieszczenie i wynikową siłę przenoszoną przez próbki.

3

Deterministic and probabilistic analysis of the random torsional effects of the seismic resistance of symmetrical tall buildings

Králik J., Králik J.jr

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2017

|

Z. 23 (173)

172-181

EN

This paper presents the results from the deterministic and probabilistic seismic analysis of the influence of center mass eccentricity to symmetric tall buildings. During the structural design process, the problems of the safety, reliability and durability of a single structural element as well as the entire structure from the point of view of its planned life cycle must be considered. The methodology of the seismic analysis of the reinforced concrete tall building structures on the base of deterministic and probabilistic assessment is presented. The possibilities of the utilization the LHS method to analyze the extensive and robust tasks in FEM is presented in the case of tall buildings with central core and columns system. The analysis of the seismic resistance of the structure was calculated in the ANSYS program.

PL

Przedstawiono wyniki deterministycznej i probabilistycznej analizy sejsmicznej wpływu ekscentryczności masy środkowej na symetryczne budynki wysokie. Podczas projektowania strukturalnego należy wziąć pod uwagę problemy bezpieczeństwa, niezawodności i trwałości pojedynczego elementu konstrukcyjnego, a także całej konstrukcji z punktu widzenia planowanego cyklu eksploatacji. Przedstawiono metodologię analizy sejsmicznej zbrojonych konstrukcji żelbetowych na podstawie oceny deterministycznej i probabilistycznej. Możliwości wykorzystania metody LHS do analizy rozbudowanych zadań w MES przedstawiono dla przypadków wysokich budynków z centralnym systemem rdzeni i kolumn. Analizę odporności sejsmicznej konstrukcji wykonano w programie ANSYS.

4

Wyznaczanie funkcji sztywności zazębiania metodą elementów skończonych

Grzesica P.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2014

|

z. 82

103--108

PL

Niewątpliwym zaletom, jakie mają symulacyjne metody badań modeli dynamicznych, towarzyszą również pewne niedoskonałości, na skutek których mogą wystąpić istotne rozbieżności pomiędzy przewidywanym (za pomocą symulacji) a faktycznym zachowaniem się obiektu rzeczywistego. Źródłem tych rozbieżności może być na przykład niedostateczna dokładność identyfikacji przebiegu sztywności zazębienia.

EN

Undoubtedly simulation methods of investigation of dynamic models behavior have some surpluses. Nevertheless, these methods are burdened by some limitations with the effect of significant disagreement between foreseen (by simulation) and an actual behavior of real objects. The source of these divergences for example it could be insufficient accuracy of the meshing stiffness identification.

5

Wpływ wcisku pomiędzy kołem a czopem osi pojazdu szynowego na stan naprężeń w strefie przejściowej

Romanowicz P., Sanecki H.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2014

|

z. 82

213--223

PL

Przedmiotem pracy jest analiza wpływu wcisku pomiędzy kołem a czopem osi pojazdu szynowego, a także wybranych wymiarów osi na stan naprężeń w strefie przejściowej w sąsiedztwie połączenia: piasta koła - czop osi. Istotną rolę w działaniu występującego tam karbu zmęczeniowego odgrywa połączenie wciskowe i należy zbadać jego ilościowe oddziaływanie na efekty naprężeniowo-odkształceniowe. Do zbadania zjawiska zastosowano metodę elementów skończonych z elementami trójwymiarowymi oraz z kontaktem. Zagadnienie jest ważne ze względu na coraz większą prędkość jazdy współczesnych pojazdów pasażerskich oraz na zagrożenie nie tylko z powodu utraty nośności osi, ale także ze względu na możliwość występowania poślizgu pomiędzy kołem a osią.

EN

The main goal of the study is investigation of the effect of an interference fit between the wheel hub and the axle of a rail vehicle as well as some axle dimensions on the state of stress in the transition zone in vicinity of the connection: hub wheel - axle journal. An important role in behaviour of the fatigue notch occurring there plays the interference fit. The influence on the quantitative effects of the stress-strain state is to be considered. In order to investigate this phenomenon the finite element method with use of the three-dimensional elements and the contact was applied. The problem is important because of the increasing speed of modern passenger vehicles. Additionally, a threat occurs not only because of the loss of capacity of the axle, but also because of the possibility of slip between the wheel and the axle journal.

6

Numeryczne i analityczne zagadnienia trwałości zmęczeniowej łożysk tocznych

Romanowicz P., Szybiński B.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2014

|

z. 83

213--223

PL

Celem artykułu jest opracowanie algorytmu służącego do oceny trwałości zmęczeniowej typowych łożysk tocznych. Proponowane podejście wykorzystuje uznane hipotezy wieloosiowego zmęczenia materiału stosowane w obliczeniach inżynierskich. W pierwszej części pracy porównano rozwiązania teoretyczne i numeryczne wybranych problemów kontaktowych charakterystycznych dla współpracy elementów tocznych w łożyskach tocznych. Rozwiązania numeryczne zostały uzyskane za pomocą systemu MES ANSYS. Następnie podano propozycję algorytmu służącego do oszacowania trwałości zmęczeniowej. Oszacowane na podstawie proponowanego algorytmu wartości trwałości zmęczeniowej porównano z wartościami podanymi w katalogu łożysk.

EN

The aim of the work is to create an algorithm of fatigue life prediction for typical rolling bearings. The proposed approach makes use of various, well established hypothesis for multiaxial fatigue applied in engineering calculations. In the first part of the work the theoretical solutions for different contact problems are compared with the numerical ones. The respective numerical results are obtained with the use of finite element modelling (ANSYS software). Then, an algorithm for fatigue life prediction is demonstrated. The results of the proposed analysis are compared with those given in rolling bearings catalogue.

7

Analiza wpływu średnicy i ukształtowania otworów odciążających na stan wytężenia pokryć dźwigarów cienkościennych

Mańkowski J., Szymański R.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2014

|

z. 2/98

157--164

PL

Artykuł ten poświęcony jest analizie wpływu otworów odciążających na wartość sił krytycznych oraz lokalne wytężenie materiału pokrycia. Takie otwory wykonywane są np.: w pokryciach dźwigarów, żeber, itp. elementów konstrukcji cienkościennych. Sto-sowanie otworów "odciążających" jest znane od wielu lat i chętnie stosowane w kon-strukcjach lotniczych. Są przynajmniej dwa powody ich stosowania: po pierwsze pod-niesienie siły krytycznej dla pokrycia; po drugie zmniejszenie masy. Oba powody sta-nowią niewątpliwe zalety. Pomimo powszechności tego typu rozwiązań, w literaturze nie ma rzetelnych opracowań analitycznych wspomnianego problemu. Zwłaszcza w od-niesieniu do zwłaszcza zjawisk lokalnych, które powodują koncentracje naprężeń wokół otworów i w miejscach połączeń blach pokrycia z elementami szkieletu. Oczywiście, takie opracowania istnieją, natomiast zwykle są to niepublikowane opracowania wewnętrzne stanowiące „knowhow” zakładu produkcyjnego. Jeśli chodzi o publikacje, to w większości przypadków mamy odniesienia do dawnych prac badawczych. Dla przykładu można wymienić prace wykonane dla firmy SAAB, które opublikował Heinrich Hertel w 1960 roku. Jednym z osiągnięć tych prac było twierdzenie, że postać wyboczenia dźwigara z otworami odciążającymi jest zależna od stosunku średnicy otworów do podziałki. Ze względu na zbyt małą ilość opublikowanych danych nie udało się potwierdzić powyższego twierdzenia. Stwierdzono natomiast, że owszem, wprowadzenie otworów „odciążających” zwiększa siłę krytyczną dla pokrycia, ale powoduje również istotny wzrost naprężeń zredukowanych w pokryciu. W niniejszej pracy przedstawione zostały wyniki analiz typowych, dwupasowych dźwigarów cienkościennych. Zakres analiz obejmował obliczenia sił krytycznych oraz nieliniowe analizy zginania dźwigarów. Rozpatrzono dwa przypadki: dźwigar bez usztywnień poprzecznych oraz dźwigar z poprzeczkami zwiększającymi sztywność szkieletu. Dla obu przypadków wykonano obliczenia uwzględniające trzy najbardziej rozpowszechnione sposoby wykonania otworów odciążających: Lufo - Schussler, Naca-Kuhn, SAAB-Anevi. Rozwiązania te różnią się sposobem ukształtowania brzegów otworów. Analizy obejmowały najczęściej występujący przypadek pracy tego typu konstrukcji – tj. przypadek, w którym obciążenie dźwigara działa w płaszczyźnie pokrycia. Uzyskane wyniki obliczeń pozwoliły na analizę sił krytycznych oraz ocenę stanu wytężenia pokrycia w okolicach otworów odciążających. Stwierdzono, że otwory odcią-żające, stosowane w cienkościennych dźwigarach, żebrach, itp. konstrukcjach, powodują wzrost siły krytycznej oraz znaczące obniżenie masy, ale niosą ze sobą również niebezpieczeństwo powstania znacznych koncentracji naprężeń w blachach pokrycia.

EN

This article is devoted to the analysis of the effect of lightening holes on the value of the critical forces and local effort of covering material. Such holes are made for example in the coatings beams, ribs, etc. of thin-walled structure elements. The uses of lightening holes are known for many years and are luckily used in aircraft construction. There are at least two reasons for using them: first raising the critical force of cover, and second weight reduction. Both reasons are undoubted advantages. Despite the prevalence of this type of solutions, in the literature there are no reliable analytical studies of this problem. Especially, with regard to the particular local phenomena which cause stress concentrations around the openings and joints between sheets of cover elements of the framework. Of course, such studies exist, but they are usually not published internal develop constituting knowhow of production plant. As for publications, in most cases, we have reference to the former research. For example, you can replace the work done for the company SAAB, which were published by Heinrich Hertel in 1960. One of the achievements of this work was to claim that the buckling mode of girder with lightening holes is dependent on the ratio of hole diameter to pitch. Due to the very small amount of published data has failed to confirm this assertion. It was found, however, that, yes; the introduction of lightening holes increases the criti-cal force for cover, but also causes a significant increase in reduced stresses in the cover. In this paper we present the results of analyzes of typical thin-walled two-flange girders. Examined two cases: girder without transverse stiffeners and girder with cross increases the framework rigidity. For both cases performed calculations using the three most common ways to do lightening holes: Lufo - Schussler, Naca-Kuhn, and SAAB-Anevi. These solutions differ in the way the edges shaping holes. The analyzes included the most common case of this type of construction work - that is, a case in which the load girder is in the plane of the cover. The results of calculations made it possible to analyze the forces and critical assessment of the effort in the area of coverage of lightening holes. It has been found, that the lightening holes, used in thin-walled beams, ribs, etc. structures, causes increasing of the critical and significant weight reduction, but also carry the danger of significant stress concentration in the sheet metal cover.

8

Analiza modalna modelu MES zbiornika do agregatu uprawowo-siewnego z mechatronicznymi układem sterowania

Jasiński M., Gumiński R.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2014

|

z. 2/98

111--118

PL

W referacie przedstawiono analizę modalną zbiornika na nasiona agregatu uprawowo siewnego z mechatronicznym układem sterowania umożliwiającym zwiększenie prędkości roboczej i podwyższenie dokładności wysiewu. Analizę przeprowadzono w celu znalezienia ścieżek propagacji drgań konstrukcji wsporczej na układ sterowania zespołami wysiewającymi czyli w celu minimalizacji drgań siewnika.

EN

In the paper it was presented the modal analysis of seed drill tank FEM model. This in new mechanical seed drills with seeder unites with mechatronic control system which allows to increase the operating speed and increase the accuracy of sowing. This analyses were made in case of finding propagation paths of vibration, transferred from support structure to the control unit of seed drill, i.e. in case of vibrations reduction of seed drill.

9

Zastosowanie wyciskania śrubowego w produkcji radiatorów

Bulzak T., Pater Z., Tomczak J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 5

233--239

PL

W artykule przeprowadzono analizę procesu wyciskania śrubowego pod kątem możliwości zastosowania tej technologii w produkcji radiatorów śrubowych. Na wstępie krótko scharakteryzowano metody wytwarzania radiatorów oraz sposoby zwiększania efektywności ich pracy. Proces wyciskania radiatorów śrubowych zamodelowano numerycznie przy użyciu metody elementów skończonych. Obliczenia przeprowadzono dla wyciskania radiatora pełnego z rdzeniem przy użyciu trzech typów matryc śrubowych. Przeprowadzono także symulacje numeryczne wyciskania radiatora śrubowego drążonego z wykorzystaniem matrycy płaskiej. W celu porównania charakterystyk siłowych zamodelowano również wyciskanie radiatora prostego z żebrami zakrzywionymi w matrycy płaskiej. Na podstawie przeprowadzonych symulacji numerycznych wyznaczono rozkłady: intensywności odkształcenia, pola prędkości płynięcia materiału oraz kryterium pękania.

EN

The paper offers an analysis of the helical extrusion process with regard to the possibility of applying this technology to the production of helical heat sinks. The paper begins with a brief overview of manufacturing methods for heat sinks and ways of enhancing their effectiveness. The extrusion process for helical heat sinks is then numerically modeled using the finite element method. The simulations are performed for the extrusion of a solid sink with a core using three types of helical dies. Also, a hollow heat sink is extruded in modeled. In order to compare the forces, the extrusion process is modeled for a heat sink with fins curved in a flat die. Based on the numerical simulations results, the following are determined: effective strain, metal flow rate areas, and damage criterion.

10

Kształtowanie odkuwki drążonego wałka uzębionego w procesie obciskania obrotowego

Tomczak J., Pater Z., Bulzak T.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 2

76--81

PL

Przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu obciskania obrotowego drążonej odkuwki wałka stopniowanego z wieńcem zębatym ze stopu tytanu Ti6Al4V. Omówiono korzyści wynikające ze stosowania elementów drążonych w budowie maszyn oraz scharakteryzowano najczęściej stosowane metody ich wytwarzania. Następnie zaproponowano zastosowanie obciskania obrotowego do kształtowania odkuwek wałków drążonych. W celu potwierdzenia możliwości kształtowania tego typu wyrobów, zamodelowano proces obciskania obrotowego drążonej odkuwki wałka, wykorzystując w tym celu techniki numeryczne. Symulacje kształtowania półfabrykatu przeprowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia metodą elementów skończonych (MES), wykorzystując pakiet oprogramowania DEFORM-3D. W trakcie obliczeń analizowano geometrię obciskanych odkuwek oraz określono kinematykę płynięcia metalu. Wyznaczono również rozkłady intensywności odkształceń, naprężeń, temperatur, kryterium zniszczenia oraz parametrów siłowych procesu. Opisane rezultaty badań numerycznych potwierdziły możliwość wytwarzania odkuwek wałków drążonych z wieńcami uzębionymi z wsadów w kształcie rur metodami obciskania obrotowego.

EN

The paper presents the results of a numerical analysis for producing a toothed hollow shaft made of titanium alloy Ti6Al4V by rotary compression. First, benefits of using hollow parts in machine building are discussed and the most popular production methods of such parts are described. It is then proposed that rotary compression be employed to produce hollow shafts. The rotary compression process for producing a hollow shaft was modelled numerically. The numerical simulations were performed in a three-dimensional state of strain by the finite element method (FEM) using the DEFORM-3D software. In the calculations, the geometry of rotary compressed shafts was investigated and the kinematics of metal flow was determined. Also, the distributions of strains, stresses, temperatures, fracture criterion and forces were determined. The numerical results obtained confirmed the possibility of producing hollow shafts with teeth from tubes by rotary compression methods.

11

Analiza stanu naprężenia i odkształcenia w procesie wyciskania śrubowego dla różnych współczynników wydłużenia

Bulzak T.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 3

110--114

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego wyciskania śrubowego. Przeprowadzone badania miały na celu zobrazowanie stanu odkształcenia i naprężenia w procesach, w których materiał podczas wyciskania jest dodatkowo skręcany. W obliczeniach wykorzystano oprogramowanie Deform 3D, bazujące na metodzie elementów skończonych. Symulacje numeryczne przeprowadzono dla różnych współczynników wydłużenia λ oraz dla wariantów z śrubowym kształtem oczka matrycy i typowym oczkiem sprowadzającym proces do tradycyjnego wyciskania współbieżnego. W rezultacie przeprowadzonych obliczeń numerycznych wyznaczono rozkłady intensywności odkształcenia, odkształceń postaciowych γθz, naprężeń stycznych τθz oraz kinematykę płynięcia materiału w kierunku obwodowym. Zrealizowane badania pozwoliły na określenie wpływu współczynnika wydłużenia λ oraz śrubowego kształtu oczka matrycy na stan odkształcenia i naprężania w procesie wyciskania współbieżnego.

EN

The paper presents the results of numerical modelling of helical extrusion undertaken to examine strains and stresses in this process. The simulations were performed using the FEM-based Deform 3D software. The numerical simulations were performed for different values of the elongation factor λ as well as for different variants of the process: with a helical die hole and with a die hole that is typical of the conventional forward extrusion process. As a result of the performed numerical simulations, the following were determined: the distributions of the effective strain, non-dilatational strains γθz and shearing stresses τθz as well as the pattern of tangential flow of the material. The conducted numerical modelling led to determining the effect of the elongation factor λ and the helical die hole on strains and stresses in the forward extrusion process.

12

Analiza procesu kucia wydłużającego stopu tytanu Ti-6Al-2Mo-2Cr-Fe-Si

Kukuryk B.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 9

445--452

PL

W artykule przedstawiono analizę przestrzennego stanu odkształcenia dla procesu kucia wydłużającego stopu tytanu Ti-6Al-2Mo-2Cr-Fe-Si z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Przedstawiono wyniki prac związanych z symulacją schematu płynięcia metalu i zjawisk cieplnych w procesie kucia na gorąco w trzech rodzajach narzędzi kuźniczych. Rezultaty obliczeń umożliwiają określenie rozkładu intensywności odkształcenia, intensywności naprężeń, naprężeń średnich i temperatury w objętości odkuwki. Rozwiązanie uzupełniono o model rozwoju mikrostruktury podczas kucia. Analizę numeryczną wykonano z wykorzystaniem programu DEFORM-3D, składającego się z części mechanicznej, termicznej i mikrostrukturalnej. Wyniki teoretyczne poddano weryfikacji eksperymentalnej.

EN

A three-dimensional finite element (FEM) analysis has been performed to quantitatively describe the cogging process of Ti-6Al-2Mo-2Cr-Fe-Si titanium alloy. It reports the results of simulation studies on the metal flow pattern and thermal phenomena occurring in the hot cogging process conducted on three tool types. The numerical calculation gave an assessment of the effective strain, effective stress, mean stress and temperature distribution within the volume of the forging. This solution has been complemented by adding the model of microstructure evolution during cogging process. For the numerical modelling a commercial program DEFORM-3D with thermo-mechanic and microstructural evolution coupled had been employed. The results are compared with the experimental data.

13

Analiza numeryczna prasowania obwiedniowego odkuwki drążonej typu tarcza z występami

Samołyk G.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 4

197--201

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu prasowania obwiedniowego odkuwki drążonej, która ma kształt tarczy oraz osiowe występy kłowe. Analizę wykonano opierając się na metodzie elementów skończonych (Deform-3D), przyjmując założenia, że odkuwka jest: wykonana ze stopu AlMgSi; kształtowana na zimno w warunkach, jakie zapewnia prasa PXW-200; uzyskana z przedkuwki mającej kształt pierścienia. Tematem badań jest określenie wpływu wymiarów przedkuwki na trzy parametry: czas prasowania obwiedniowego, ilość wypływki osiowej, ilość wypływki promieniowej (wewnętrznej). Ustalono, że istnieją optymalne wymiary przedkuwki, które pozwalają uzyskać oczekiwane efekty procesu prasowania obwiedniowego. Wskazano również typowe wady odkuwki, jakie mogą pojawić się podczas prasowania obwiedniowego przy źle dobranych wymiarach przedkuwki.

EN

The article presents the results of numerical analysis the process of orbital forging a hollow part. Obtained forging has the shape of a disc and has an axial jaws. The analysis was performed on the basis of the finite element method (Deform-3D) by taking the assumption that forging is: made of an AlMgSi alloy; formed in the cold conditions achieving with the PWX-200 press; obtained from the preform having the shape of a ring. The subject of the research is to determine the influence of preform dimensions on three orbital forging process parameters: the total time of the process, size of the axial flash, and size of the radial (internal) flash. It was established that there is an optimal size preform, which allow to obtain the expected effects of the orbital forging process. It also identifies typical forging defects that may occur during the process, when was used a preform having mismatched dimensions.

14

Selected properties of fem numerical models for inverse analysis of road pavement structures

Górnaś P., Pożarycki A.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2014

|

Vol. 13, no. 3

203--222

PL

Biorąc pod uwagę kluczowe parametry modelu nawierzchni jezdni, opartego na metodzie elementów skończonych (MES), takie jak rodzaj, kształt siatki elementów skończonych, warunki brzegowe oraz wymiary modelu nawierzchni, przeprowadzono konfrontację uzyskanych wyników identyfikacji wartości modułów sprężystości z wynikami obliczeń dla modelu, którego równania równowagi statycznej bazują na klasycznej teorii warstw sprężystych spoczywających na półprzestrzeni sprężystej (LET). Podano warunki dla modelu MES, przy których różnica między zidentyfikowanymi wartościami modułów sprężystości względem metody LET jest mniejsza niż 10%. W większości przypadków stwierdzono również, że moduł błędu względnego dla zidentyfikowanych wartości modułów sprężystości obiema metodami zależy od głębokości usytuowania warstwy w modelu.

EN

Taking into consideration the key parameters of a FEM based pavement model, such as type, shape of mesh of finite elements, boundary conditions and dimensions, the authors compared the obtained values of elastic moduli with the results of calculations based on the classical theory of elastic layers positioned on elastic half-space (LET). The properties FEM model have been described for which the obtained difference between identified values of elastic moduli with respect to LET method is less than 10%. Moreover, in the majority of cases it has been concluded that the module of relative error of the values of elastic moduli identified with both methods depends on the depth of the layer within the model.

15

Numerical identification of the dynamic characteristics of a steel-concrete railway bridge

Zobel H., Zbiciak A., Oleszek R., Michalczyk R., Mossakowski P.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2014

|

Vol. 13, no. 3

275--301

PL

W artykule przedstawiono wybrane elementy analizy dynamicznej kolejowego obiektu mostowego zlokalizowanego w ciągu Centralnej Magistrali Kolejowej (CMK). Zakres obliczeń obejmował rozwiązanie zadania własnego konstrukcji (teoretyczna analiza modalna) z użyciem kilku modeli obliczeniowych o zróżnicowanym sposobie dyskretyzacji (dokładności) oraz wyznaczenie dynamicznej odpowiedzi przęsła (analiza czasowa - całkowanie równań ruchu) na przejazdy pociągów dużych prędkości HSLM zgodnie z PN-EN 1991-2. Uzyskane wyniki obliczeń porównano z aktualnymi zaleceniami normowymi i przepisami kolejowymi dotyczącymi kolei dużych prędkości.

EN

This article presents chosen elements of a dynamic analysis of a rail bridge located on the CMK trunk railway line in Poland. The solution of an eigenvalue problem for the structure (a theoretical modal analysis) using several computational models created with different discretization methods (different accuracy levels) is presented. The dynamic response of the bridge span (time-history analysis - integration of equations of motion) to loading with HSLM train models as per PN-EN 1991-2 is determined. The results were compared with the current code and regulations relating to high-speed rail systems.

16

Problematyka wytwarzania wyrobów ze stali AHSS

Nowicki M., Łukasik K., Tomczak J., Czachor R., Kuc J.

Przegląd Mechaniczny

|

2014

|

nr 5

17--22

PL

W artykule przedstawiono wyniki prowadzonych badań procesu tłoczenia elementów ze stali DP600. Omówiono właściwości stali DP600 oraz jej zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym. Następnie określono wpływ struktury stali DP600 na przebieg procesu tłoczenia oraz jakość uzyskiwanych wyrobów. W celu zlokalizowania obszaru najbardziej narażonego na powstawanie pęknięć przeprowadzono symulacje numeryczne MES, wykorzystując oprogramowanie Simufact Forming. W trakcie obliczeń określono rozkłady naprężeń zastępczych, na podstawie których prognozowano miejsca najbardziej wytężone.

EN

The paper presents the results of the research underjaken to investigate the drawing process of DP600 steel parts. The properties of steel DP600 and its application in the automotive industry are described. Then, the influence of DP600 steel structure on the process course and obtained products quality was determined. In order to localize the area most prone to cracking, FEM-based numerical simulations were conducted using software Simufact Forming. During the calculations the distributions of stress were determined, which have helped to predict the area most strenuous.

17

Mikroformowanie nową metodą jednooperacyjnego wytłaczania

Zimniak Z., Marciniak M.

Przegląd Mechaniczny

|

2014

|

nr 1

26--30

PL

Produkcja elementów o niewielkich wymiarach geometrycznych, w przeciwieństwie do tradycyjnych metod wytwarzania, wymaga zwykle użycia skomplikowanych urządzeń i oprzyrządowania. W artykule przedstawiono urządzenie opracowane przy użyciu symulacji MES, przeznaczone do realizacji różnych procesów mikroformowania metali metodami obróbki plastycznej. W pracy zaprezentowano nową metodę jednooperacyjnego wytłaczania folii tytanowych, łączącą procesy wytłaczania i wykrawania wstępniaków.

EN

Production of components with small geometric dimensions, in contrast to traditional methods of manufacture, usually requires sophisticated equipment and tooling. This paper presents a device, designed using FEM simulations, which is able to carry out metal microforming processes by different plastic forming methods. In this work a new method of one-operation deep drawing (of titanium foils) has been proposed by combining deep drawing and blanking processes.

18

Ocena wpływu wybranego wzmocnienia podłoża gruntowego na trwałość konstrukcji nawierzchni drogowej z uwzględnieniem kryteriów deformacji podłoża gruntowego

Mackiewicz P.

Przegląd Komunikacyjny

|

2014

|

Nr 5

27--30

PL

W artykule przeprowadzono analizy numeryczne z wykorzystaniem metody elementów skończonych w celu oceny wpływu wzmocnienia podłoża na trwałość nawierzchni drogowej. Do obliczeń wybrano nawierzchnię miejsc postojowych przeznaczoną dla ruchu pojazdów ciężarowych. Obliczenia przeprowadzono dla materiału podłoża gruntowego o właściwościach sprężystych i sprężysto-plastycznych. Ocenę trwałości przeprowadzono wykorzystując wybrane kryteria deformacji podłoża gruntowego. Stwierdzono istotny wpływ grubości wybranego wzmocnienia (stabilizacji) na trwałość nawierzchni oraz znaczną różnorodność wyników w zależności od zastosowanego kryterium. Stwierdzono, że zastosowanie modelu nieliniowego dla zadanych parametrów podłoża może pozwolić precyzyjniej dobrać wielkość wzmocnienia dla wymaganej kategorii ruchu.

EN

Numerical studies with application of finite element method were carried out to estimate an influence of subgrade reinforcement on fatigue live of pavement construction. The subject of the studies was pavement of parking space dedicated for heavy goods vehicles. Calculations were performed for subgrade material with elastic and elastic-plastic properties. The assessment of fatigue live was done using selected criteria of subgrade deformation. A significant influence of thickness of selected reinforcement (stabilization) on fatigue live of pavement and great variability of results in dependence on the applied criterion were found. The application of non-linear model for the assumed parameters of subgrade can allow to adjust magnitude of reinforcement for a required traffic category more precisely.

19

Wykorzystanie symulacji komputerowych do poprawy konstrukcji linii paskowej

Chaber B., Starzyński J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 8

50-52

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie symulacji komputerowych do poprawienia dopasowania istniejacej linii paskowej do układu zasilania. Przy pomocy modelu linii paskowej zbudowanego w programie COMSOL Multyphysics dokonano analizy rozkładu pola elektromagnetycznego i wyznaczono zastępcze charakterystyki częstotliwościowe, które można było zweryfikować na drodze pomiarów. Po upewnieniu się, że model komputerowy dobrze odzwierciedla badaną linię paskową, wykorzystano go do zbadania wpływu modyfikacji konstrukcji na współczynnik odbicia, istotny ze względu wykorzystania energii dostarczanej przez generator. Symulacje pozwoliły na znalezienie prostej metody poprawy dopasowania linii do generatora, a pomiary zmodyfikowanego urządzenia potwierdziły wyniki symulacji.

EN

Paper presents application of numerical simulation to improve construction of an existing stripline used for EMC immunity tests. With help of the stripline numerical model the authors were able to compute frequency characteristics (i.e. reflection coefficient or input impedance) which were verified by measurements. The verified model was then used to simulate characteristics for alternative details of the construction, what allowed significant improvement of the stripline to signal generator match. The results were confirmed by the measurement of the modified stripline.

20

Effectiveness of magnetic detectors in alarm systems

Prauzner T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 12

269--272

EN

The paper presents results of experiments and of modelling magnetic field by means of the finite element method (FEM). The study was performed on a magnetic detector K-1 manufactured by Satel, and the results of modelling were subsequently compared to those published by the manufacturer. The study also comprises the influence of changes in selected constructional parameters of the magnet on the detecting range. The finite element method is widely applied for the description of inductive phenomena since it is well suited for the analysis of complex electrical systems and their components.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań oraz modelowania pola magnetycznego za pomocą metody elementów skończonych. Modelowaniu poddano czujkę magnetyczną K-1 firmy Satel, wyniki porównano z wynikami udostępnionymi przez producenta. W pracy zbadano również wpływ zmiany wybranych parametrów konstrukcyjnych magnesu na zasięg detekcji czujki. Metoda elementów skończonych jest powszechnie znaną i wykorzystywaną w ocenie zjawisk indukcyjnych, umożliwiającą analizę pracy skomplikowanych elementów i układów elektrycznych.