Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  analiza FEM
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Advanced lightweight materials such as laminated composites with carbon fibres, cylindrical shells and laminated plates are used in modern civil engineering structures, such as wind power stations, as well as in the defence and automotive industries. This encourages the search for new composite structures characterised by adequately high durability and lightness. This paper determined the strains and displacements of composite specimens reinforced with carbon fibre using an innovative strain measurement method based on the fibre Bragg grating. The results of theoretical analyses were also compared using classical laminating theory and the FEM numerical method with the results of practical tests, which were carried out using the 4-point bending test, characterised by a constant bending moment between the supports and the considerable impact of shearing forces. The actual, highest values of normal stresses that the carbon fibre reinforced sample could transfer were determined. The results obtained may be useful in the design of critically stressed engineering elements, for example, civil structures.
PL
Nowoczesne lekkie materiały takie jak laminaty kompozytowe z włóknami węglowymi w powłokach cylidrycznych, płytach są stosowane w budownictwie w elektrowniach wiatrowych, przemyśle militarnym i samochodowym. Wymusza to ciągłe poszukiwanie nowych struktur kompozytowych charakteryzujących się odpowiednio dużą wytrzymałością a zarazem lekkością. W pracy przedstawiono analizę wpływu przestrzennego ułożenia wysokowytrzymałych warstw włókien węglowych na parametry wytrzymałościowe kompozytów zbudowanych na bazie tych włókien. Analizowano próbki zbrojone (wzmacniane) wysoko wytrzymałościowymi włóknami węglowymi w jednym kierunku, w dwóch ortogonalnych kierunkach oraz w dwóch kierunkach, ale obróconych względem osi próbki o 45 stopni dla 3 różnych zawartości włókien wynoszących 38, 51 i 68% udziału w kompozycie. Przedstawione udziały objętościowe włókna odpowiadały liczbie warstw włókna węglowego odpowiednio 5, 7 i 10 warstw. Badania przeprowadzono za pomocą próby zginania 4 punktowego, charakteryzującej się stałym momentem gnącym miedzy podporami i dużym udziałem sił tnących. Wyznaczono rzeczywiste największe wartości naprężeń normalnych, jakie może przenieść próbka wzmocniona włókami węglowymi. Wyznaczone wartości eksperymentalne odniesiono do wartości teoretycznych. Otrzymane wartości mogą być przydatne przy projektowaniu elementów inżynierskich przykładowo obiektów budowlanych.
EN
The change of drawing direction, especially for the last drawn, can influence on the decreasing the mechanical properties and period fatigue strength of the wires as revealed from industrial practice. The numerical and experimental analysis the influence of friction coefficient and strain intensity on the change the cementite lamella orientation in the pearlite colony with different orientation relative to axis of drawn wires, has been shown in the work. It can be stated that for wire surface, for process with change of drawing direction, we observe the decrease strain intensity what causes the increase in the lamella inclination angle relative to wire axis. The results of theoretical analysis were confirmed by experimental research. It can be stated that decrease in cementite lamella orientation for wire surface, caused by the change of drawing direction, influences in essential way on the decrease of fatigue strength of high carbon steel wires.
PL
Jak wynika z praktyki przemysłowej zmiana kierunku ciągnienia, szczególnie w przypadku ostatniego ciągu, może wpłynąć na spadek własności mechanicznych i wytrzymałość zmęczeniową drutów. W pracy przedstawiono numeryczną i eksperymentalną analizę wpływu współczynnika tarcia i intensywności odkształcenia na zmianę orientacji płytek cementytu w kolonii perlitu o różnej orientacji względem osi w ciągnionych drutach. Stwierdzono, że dla powierzchni drutu, dla procesu ciągnienia zmianą kierunku ciągnienia obserwujemy spadek intensywności odkształcenia, co powoduje wzrost kąta nachylenia płytek cementytu względem osi drutu. Wyniki analizy teoretycznej zostały potwierdzone badaniami eksperymentalnymi. Zostało dowiedzione, że zmniejszenie orientacji płytek cementytu na powierzchni drutu, spowodowane zmianą kierunku ciągnienia, w istotny sposób wpływa na obniżenie wytrzymałości zmęczeniowej drutów ze stali wysokowęglowej.
PL
W artykule przedstawiono analizę nośności spawanego połączenia rurowego typu K za pomocą metody elementów skończonych. Określono jego nośność zgodnie z procedurą opisaną w Eurokodzie 3. Opracowano model numeryczny węzła, w którym zastosowano elementy przestrzenne oraz nieliniowy model materiału. Analiza MES przeprowadzona dla węzłów niewzmocnionych lub wzmocnionych blachą poziomą i pionową pokazała pozytywny wpływ wzmocnienia na stany deformacyjno-naprężeniowe węzła. Wspawanie dodatkowej blachy pionowej ogranicza przemieszczenia wszystkich elementów, lecz nie ma wpływu na redukcję stref przekroczenia granicy plastyczności.
EN
In the article is presented finite element method analysis of strength of steel welded K-joints made of RHS sections. According to rules described in Eurocode 3 the resistances of connections were calculated. Numerical elastic-plastic 3D finite element models were performed in order to establish the Huber-von Mises stresses maps and deformations in elements of connections. FEM analysis for reinforced joint and joint without flange reinforcing plate have shown that using flange reinforcing plate had positive influence on resistance and lead to decreasing in stresses and deformations in joint elements. In joint with plate between brace members there were observed decreasing in total deformations of elements, but stresses in elements were on the same level.
EN
Bone quality varies from one patient to another extensively; also, Young’s modulus may deviate up to 40% of normal bone quality, which results into alteration of bone stiffness immensely. The prime goal of this study is to design the optimum dental implant considering the mechanical response at bone implant interfaces for a patient with specific bone quality. Method. 3D model of mandible and natural molar tooth were prepared from CT scan data while, dental implants were modelled using different diameter, length and porosity and FE analysis was carried out. Based on the variation in bone density, five different bone qualities were considered. First, failure analysis of implants, under maximum biting force of 250N had been performed; next, the implants, those survived were selected for observing the mechanical response at bone implant interfaces under common chewing load of 120N. Result. Maximum Von Mises stress did not surpass the yield strength of the implant material (TiAl4V). However, factor of safety of 1.5 was considered and all but two dental implants survived the design stress or allowable stress. Under 120N load, distribution of Von Mises stress and strain at the bone-implant interface corresponding to the rest of the implants for five bone conditions were obtained and enlisted. Conclusion. Implants, exhibiting interface strain within 1500-3000 microstrain range show the best bone remodelling and osseointegration. So, implant models, having this range of interface strains were selected corresponding to the particular bone quality. A set of optimum dental implants for each of the bone qualities were predicted.
EN
Ankle fractures are complex injuries with variable prognoses that depend upon many factors. The aim of the treatment is to restore the ankle joint biomechanical stability with maximum range of motion. Most ankle fractures are fibular fractures, which have a typical oblique fracture line in the distal fibula located in the area of the tibiofibular syndesmosis. The aim of this study was to simulate numerically several fixation techniques of the distal fibular fractures, evaluate their stability, determine their impact on surrounding tissue load, and correlate the results to clinical treatment experience. The following three models of fibular fracture fixation were used: (a) plate fixation with three screws attached above/below and lag screws, (b) plate fixation with two screws attached above/below and lag screws, and (c) three lag screws only. All three fracture fixation models were analyzed according to their use in both healthy physiological bone and osteoporotic bone tissue. Based on the results of Finite Element Analysis for these simulations, we found that the most appropriate fixation method for Weber-B1 fibular fractures was an unlocked plate fixation using six screws and lag screws, both in patients with physiological and osteoporotic bone tissue. Conversely, the least appropriate fixation method was an unlocked plate fixation with four screws and lag screws. Although this fixation method reduces the stress on patients during surgery, it greatly increased loading on the bone and, thus, the risk of fixation failure. The final fixation model with three lag screws only was found to be appropriate only for very limited indications.
6
Content available remote Efficiency analysis of an electromagnetic launcher
EN
A multistage electromagnetic launcher (EML) construction followed by its model analysis have been presented in the paper. The EML under consideration belongs to the class of so called coilguns – the force used to accelerate a projectile is obtained with the help of coils. The EML simulations have been made by means of FEMM and Scilab software. Consequently, waveforms of mechanical quantities describing the projectile movement, such as displacement, instantaneous velocity and acceleration, as well as electrical quantities describing phenomena in successive coil circuits have been obtained. The results are consistent with theoretical considerations as well as results reported by other authors. The future work will include comparison of simulation and measurement results followed by evaluation of simplifying assumptions undertaken in the paper.
PL
W artykule przedstawiono budowę wielostopniowej wyrzutni elektromagnetycznej oraz analizę jej modelu. Wyrzutnia należy do klasy tak zwanych dział elektromagnetycznych, w których siła napędzająca pocisk uzyskiwana jest z wykorzystaniem cewek (działo Gaussa). W efekcie symulacji przeprowadzonych w środowisku FEMM oraz Scilab uzyskano przebiegi wielkości mechanicznych (przemieszczenia, chwilowej prędkości i przyśpieszenia) opisujących ruch pocisku oraz prądów w obwodach cewek w kolejnych stopniach wyrzutni. Otrzymane wyniki są zgodne z wynikami analizy teoretycznej oraz wynikami uzyskanymi przez innych autorów. W przyszłości planowane jest porównanie uzyskanych wyników symulacyjnych z przebiegami pomiarowymi, a następnie przeprowadzenie na tej podstawie oceny założeń upraszczających w analizowanym modelu wyrzutni.
PL
Elektryczne ogrzewanie rozjazdów jest istotnym problemem technicznym i ekonomicznym. Z tych względów istnieje potrzeba prowadzenia badań w celu optymalizacji systemu ogrzewania rozjazdów kolejowych. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej układów ogrzewania rozjazdów kolejowych metodą klasyczną oraz z zastosowaniem grzejników odizolowanych termicznie od stopki szyny. Przeprowadzono analizę 2D i 3D rozpatrywanych układów, na podstawie której wykazano zasadność zastosowania do obliczeń modelu 2D. Obliczenia numeryczne procesu ogrzewania rozjazdów przeprowadzono w programie ANSYS.
EN
Electric heating of railway turnouts is a significant technical and economic problem. For these reasons, research is needed to optimise the heating system of railway turnouts. This paper presents a comparative analysis of railway turnouts heating efficiency performed using two different methods. In addition, comparative analysis of 2D and 3D numerical modelling was performed. The simulation of the heating of railway was carried out using the ANSYS 2015 computer simulation software.
8
PL
Artykuł dotyczy projektu oraz analiz obliczeniowych wykonanych dla kładki dla pieszych przez rzekę Motława w Gdańsku. Na podstawie zwycięskiej koncepcji ogłoszonego w 2012 roku przez miasto Gdańsk konkursu zgłoszonej przez słoweńskie biuro PONTING zespół MOSTY GDAŃSK opracował projekt budowlany i wykonawczy konstrukcji. Wykonano zaawansowane statyczne i dynamiczne obliczenia. Ich celem było jak najlepsze odzwierciedlenie pracy konstrukcji w odniesieniu do warunków pracy oraz optymalne dobranie przekrojów poprzecznych poszczególnych elementów konstrukcyjnych.
EN
The article concerns the design and computational analysis carried out for a footbridge over the Motława river in Gdansk. On the basis of the winning concept of contest announced in 2012 by the city of Gdańsk developed by the Slovenian company PONTING the design team of MOSTY GDAŃSK developed building permit and detail design. Advanced static and dynamic analysis were performed. Their goal was to reflect the real structure work as good as possible and to choose the optimal cross sections of structural elements.
9
Content available remote Zastosowanie funkcjonału Hu-Washizu w plastycznej analizie MES płyt grubych
PL
W pracy sformułowano oryginalny, autorski funkcjonał dla zagadnień teorii plastyczności. Podstawą był funkcjonał Hu-Washizu z teorii sprężystości. Przyrostowa postać funkcjonału pozwala w prosty sposób budować algorytmy MES. Zastosowanie funkcjonału przedstawiono na przykładzie płyty grubej. Zastosowano model warstwowy aby uwzględnić częściowe uplastycznienie przekroju płyty. Algorytm MES dla płyty grubej zbudowano w oparciu o trójkątny trzy węzłowy element skończony z liniowymi funkcjami kształtu dla wszystkich przemieszczeń uogólnionych. Naprężenia i odkształcenia w tego typu elemencie przyjmuje się jako stałe. Przedstawiony algorytm nie wymaga żadnych dodatkowych równań teorii plastyczności i jest równoważny stowarzyszonemu prawu płynięcia plastycznego. Algorytm prowadzi do nieliniowego, przyrostowego układu równań algebraicznych, który rozwiązuje się metodą Newtona. Kilka prostych przykładów pozytywnie weryfikuje przyjęte założenia i stosowane algorytmy.
EN
In this paper original functional for plasticity problems is formulated. It is based on Hu-Washizu functional for elasticity. Its incremental form allows to build FEM algorithms in a simple way. The functional application is presented on thick plate example. Multi-layered model is assumed to enable partial plastification of the plate section. An algorithm for thick plate is shown for triangular finite element with linear shape functions for all general displacements. Stresses and strains in such an element are constant. The presented algorithm does not require any additional plasticity theory equations and it corresponds to the associated flow rule. It leads to set of nonlinear incremental algebraic equations which are solved by Newton method. Verification of the functional and the algorithm is done on several simple examples.
EN
Welded joints are areas of increased stresses in construction. The reason for this phenomenon is associated with the nonhomogeneous mechanical, structural and geometrical properties of the weld. In the article the correlations between locally raised stresses due to real geometry and fatigue lives of non-load carrying cruciform joints made from S355J2+N steel are analysed. Stresses were computed using Finite Element Method (FEM) based on real three-dimensional weld geometry obtained by 3D scanning. The specimens were experimentally tested under cyclic push-pull loading with a zero mean value of applied force. The correlation was analysed using Pearson’s correlation coefficient and statistical hypotheses. It was shown that statistically significant correlation exists between maximum values of normal stresses and fatigue lives.
EN
Welded joints are areas of increased stresses in construction. The reason for this phenomenon is associated with the nonhomo-geneous mechanical, structural and geometrical properties of the weld seams. Generally, in the majority of the calculation it is assumed that the shape of the weld is uniform over the entire length and it is not deviating from the theoretical one. This article shows the distribu-tion of stress in the butt-weld made of S355J2+N steel specimens. The shape of a joint was transferred to the finite element analysis by application of 3D scanning. Selected multiaxial fatigue criteria and probability mass function were used for a description of the results. Theoretical model prepared for comparison to the scanned joints was consistent with recommendations of International Institute of Welding for the effective notch method.
EN
This paper presents the results of FEM simulations of the rotary piercing process in which disc guiding devices of the Diescher type are used. During this process the material is formed by means of two skew rolls, two guiding devices, and the piercing plug mounted on the mandrel. The aim of the analysis was to determine the effect of the plug diameter, the plug advance, the feed angle and the diameter reduction on the piercing process. Nine cases of piercing with three different plugs used were analyzed. The effects of the basic process parameters on the tube shell diameter and the tool load were analyzed. The numerical results obtained using Simufact.Forming 10.0 were verified under experimental conditions in which the tube shell made from 100Cr6 bearing steel was pierced. The results of the FEM calculations show agreement with the experimental results.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki symulacji numerycznych procesu dziurowania tulei w walcarce skośnej z prowadnicami tarczowymi Dieschera. W procesie tym materiał jest kształtowany w wyniku oddziaływania dwóch ustawionych skośnie walców, dwóch prowadnic oraz główki dziurującej montowanej na trzpieniu. Celem analizy było określenie wpływu średnicy główki, wysunięcia główki, kąta zukosowania walców oraz gniotu na przebieg procesu dziurowania. Przeanalizowano dziewięć przypadków kształtowania, w których wykorzystano trzy różne główki dziurujące. Określono wpływ podstawowych parametrów procesu na średnice tulei kształtowanej oraz obciążenie poszczególnych narzędzi. Wyniki symulacji numerycznej otrzymanej w programie Simufact.Forming 10 zweryfikowano w warunkach doświadczalnych, w których dziurowano tuleje ze stali łożyskowej w gatunku 100Cr6. Rezultaty obliczeń MES pozostawały w dobrej zgodności z wynikami uzyskanymi z doswiadczeń.
13
Content available remote Equivalent electromagnetic and circuit model for HTS current leads
EN
Modern current leads for superconducting devices are build of high temperature superconductors. An equivalent electromagnetic and circuit model that describes the behaviour of a HTS superconducting lead was proposed. The model is based on the physical structure and behaviour of HTS superconductors. First purpose of this model was the numerical analysis of the superconducting current lead built of BSCCO.
PL
Nowoczesne przepusty prądowe urządzeń nadprzewodnikowych budowane są z nadprzewodników wysokotemperaturowych. W artykule zaproponowany został model obwodowo-polowy, który posłuży do analizy funkcjonowania przepustów na bazie nadprzewodnika BSCCO. Model bazuje na fizycznych właściwościach i zachowaniu nadprzewodników wysokotemperaturowych.
EN
The paper deals with the analysis of the magnetic field distribution irregularity inside a static magnetizer coil used for magnetization of polymeric membranes made on a basis of neodymium (Nd). The FEM calculations of the magnetic field distribution are presented.
PL
W artykule przedstawiono analizę nierównomierności rozkładu pola magnetycznego we wnętrzu magneśnicy statycznej, służącej do magnetyzowania membran polimerowych zbudowanych na bazie neodymu (Nd). Obliczenia rozkładu indukcji pola magnetycznego przeprowadzono przy użyciu metody elementów skończonych.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.