Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kierunkowość magneto-mechaniczna w stalach krzemowych - teoria i przykłady

Żurek Zbigniew Hilary, Dobmann Gerd, Chmiela Bartosz

Napędy i Sterowanie

|

2023

|

R. 25, nr 6

30--33

PL

Powszechnie stosowane blachy elektrotechniczne stali krzemowej [15, 16] są zorientowane na ziarno (GO – np. blachy transformatorów anizotropowych) lub niezorientowane na ziarno (NGO – np. blachy izotropowe lub generatorowe). Badaniu poddano blachę typu M130 o wymiarach odpowiadających formatowi A4. Oceniano dwa przypadki zmiany naprężenia w stosunku do geometrycznego środka arkusza blachy jak i wąskiego paska zwijanego w okrąg. Wprowadzono założenie, że poza zakresem odkształceń plastycznych w blasze pozostaje naprężenie szczątkowe w procesie produkcji i montażu np. transformatorów czy maszyn. Wskazano, że istnieje jakościowa zależność między wynikami pomiarów a przewidywaniami analitycznymi. Podjęto próby ilościowej analizy naprężenia na drodze symulacji i pomiaru. Badano związek stanu naprężenia ze zmianami parametrów podatności magnetycznej na stan odkształceń czy deformacji (efekt magnetosprężysty Villariego).

2

Health monitoring of composite car roof failure under effect of different impact velocity

Madeh Ahmed Raee, Abd-Ali Nabel Kadum

Diagnostyka

|

2023

|

Vol. 24, No. 4

art. no. 2023406

EN

During this work, the roof of the car was used as an engineering application to study and monitor the occurrence of failures under the influence of various loads. The shells are made of multilayer composite materials using epoxy resin reinforced with carbon fiber and aluminium oxide granules as reinforcing materials to increase the impact resistance that vehicles may be exposed to while driving, in addition to other loads and conditions such as vibration and constant exposure to moisture and sunlight. The simulation program was used the finite elements method through software Abaqus program in addition to the program MATLAB v.2020a to process the data obtained from the method that used in this study. The results showed that the specified failure criteria work well for predicting the overall structural response such as strain, stress, maximum force and displacement. The losses of energy of impact collision increase as an increase in impact velocity. The dissipation of energy which depend on the stress and strain distribution during elastic deformations. The effect of thickness of the lamina plays an important role in health monitoring the structure.

3

Design of constant velocity joint puller for passenger vehicles and light trucks

Derbiszewski Bogdan, Wozniak Marek, Zakrzewski Sergiusz, Verdeaux Gabriel, Matusiak Marek, Onescu Constantin, Ozuna Gustavo, Rylski Adam, Obraniak Andrzej, Siczek Krzysztof

Technologia i Jakość Wyrobów

|

2022

|

R. 67

26--38

EN

Replacing components on an already assembled inertia shaft of a car transmission system can be tedious and detrimental to some components, so using a puller instead of a tool like a hammer can help you get the job done safely and faster. The aim of the study was to evaluate the performance of the designed fixed-speed puller, allowing easier access to the shaft. Based on the geometry of the existing puller, its model was made using the finite element method, and the resulting stress distribution during dynamic loading was investigated. Based on the determined stresses, the components of the puller have been redesigned so that they can safely transmit the stresses that arise while providing sufficient pressure to disconnect the selected elements of the inertia shaft.

PL

Wymiana elementów na już zmontowanym wale bezwładności samochodowego układu przeniesienia napędu może być żmudna i szkodliwa dla niektórych elementów, dlatego użycie ściągacza zamiast narzędzia takiego, jak młotek może pomóc w bezpiecznym i szybszym wykonaniu pracy. Celem badań była ocena działania zaprojektowanego ściągacza o stałej prędkości, umożliwiającego łatwiejszy dostęp do wału. Na podstawie geometrii istniejącego ściągacza wykonano jego model metodą elementów skończonych i zbadano wynikowy rozkład naprężeń podczas obciążenia dynamicznego. W oparciu o wyznaczone naprężenia elementy ściągacza zostały zaprojektowane tak, aby mogły bezpiecznie przenosić powstające naprężenia przy jednoczesnym zapewnieniu docisku wystarczającego do rozłączenia wybranych elementów wałka bezwładnościowego.

4

Structural analysis of functionally graded material using sigmioadal and power law

Abd-Ali Nabel Kadum, Madeh Ahmed Raee

Diagnostyka

|

2021

|

Vol. 22, No. 4

59--65

EN

The stress-strain relations, displacement distribution, stress resultants and mid plane strain resultants of a functionally graded material plate are studied using Hamilton’s principle. A simply supported rectangular thick shell direct stress, inplane shear stress, transverse stress and displacement are investigated. The analysis and modeling of five layers FGM shell is carried out using MATLAB19 code with ABAQUS20 software. Using distinct materials on the top and bottom layers of the shell, a transverse uniform load in five degrees - of - freedom is applied with a specific Poisson's ratio and Young's modulus in a power and sigmoidal law function through the thickness direction. A power law was used to determine the distribution of properties through shell thickness. The results showed that the bottom layer affected significantly most stress due to subjected to the most in-plane stress while the displacement is greatest at the top layer.

5

Three-dimensional exact elastic analysis of nanoplates

Wang Guoping, Zhang Yu, Arefi Mohammed

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 3

63--76

EN

This work investigates the application of three-dimensional nonlocal elasticity theory to elastic static analysis of nanoplates. Unlike all previous papers that considered two-dimensional Laplacian operator to stress components, this work uses the general three-dimensional nonlocal operator with thickness direction operator. The displacement field of nanoplate is assumed a function of three-dimensional coordinate x, y, z. The principle of virtual work is used to derive the governing equations. A solution procedure is developed for simply supported nanoplate. The solution along the thickness direction is derived using the characteristic equation and application of boundary conditions including free transverse shear stress and applied normal stress. The eigenvalue–eigenvector methodology is used to extract general solution along the transverse direction. The stress and deformation distribution along the transverse direction is presented with changes of significant parameters such as nonlocal parameter and aspect ratio.

6

Design and comparative strength analysis of wheel rims of a lightweight electric vehicle using Al6063 T6 and Al5083 aluminium alloys

Korkut T. B., Armakan E., Ozaydin O., Ozdemir K., Goren A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2020

|

Vol. 99, nr 2

57--63

EN

Purpose: Use of aluminium alloys in critical parts of a vehicle is common since they can combine the two important properties of a material those are being strength and lightweight. The aim in this research is to guide to design process of a wheel with taking example of an electric race vehicle implementation. Design/methodology/approach: In this study, the fatigue strengths of wheels produced for a two-person racing electric vehicle (Demobil09) are evaluated by calculating maximum distortion energy criterion (Von Mises) with Finite Element Analysis. Findings: Aluminium alloy wheels are crucial safety related components and are subjected to static and dynamic loads directly. Using FEA results, the weight and equivalent stress of the wheel are both reduced. So, the energy consumption is also decreased. Modal frequencies of the wheel models are determined. Research limitations/implications: In this paper, the materials analysed are AL6063 T6 and Al5083 aluminium alloys. Different materials can be analysed in future works. Practical implications: This paper is focusing on how to reduce the energy consumption of a two-person electric vehicle concentrating on reducing the weight of vehicle wheels. The vehicle is more technological than mass production cars since it is an electric race car which uses a hub motor, the body and chassis are produced using carbon polymer composites and all electronic units are designed and produced. Although its specialities it has homologated safety equipment like seats and safety belts. Originality/value: All boundary conditions must be analysed in details and a strength analysis must be conducted during design of the wheels for different load cases to ensure the strength of a wheel while keeping the weight as low as possible. In this complex process, this paper can give some clues to designers for strengths and weights of the designs since three different wheel forms are evaluated for reducing energy consumption of the vehicle.

7

Predesign of a cylinder head of compression ignition engine

Nowakowski Jacek, Sikora Krzysztof, Cypcer Szymon

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 4

236--242

EN

The paper presents the initial design of the four-cylinder CI engine head and the analysis of the strength of the head with the use of FEM. The article covers: general assumptions of the designed head, analytical design calculations, three-dimensional head model and timing system components using CAD. The scope of calculations using the head calculation model includes strength calculations and determination of the amount of strain caused by the given load.

8

Geometrical sensitivity analysis based on design optimization and multiphysics analysis of PM assisted synchronous reluctance motor

Nagarajan V. S., Kamaraj V., Sivaramakrishnan S.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2019

|

Vol. 67, nr 1

155--163

EN

Anisotropic rotor configurations influenced by the presence of a large number of geometrical parameters in a permanent magnet assisted synchronous reluctance (PMASR) motor pose design challenges in obtaining a robust geometry satisfying the requirements of reduced torque ripple and high torque density. Therefore, the purpose of this work is to perform detailed geometrical sensitivity analysis of a 36 slot/4 pole permanent magnet assisted synchronous reluctance (PMASR) motor using h-indexing and level sensitivity analysis in order to specify a guideline for designers to prioritize the design variables for optimization. Systematic multi-level design optimization for multiple objectives is implemented by an NSGA-II algorithm aided by the finite element analysis tool, hardware prototyping and experimental validation. The optimized designs also exhibit better structural and thermal characteristics.

9

Nonlocal zigzag analytical solution for Laplacian hygrothermal stress analysis of annular sandwich macro/nanoplates with poor adhesions and 2D-FGM porous cores

Alipour M. M., Shariyat M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 4

1211--1234

EN

A zigzag nonlocal model is presented for annular/circular sandwich macro- and nanoplates with bidimensional graded porous cores and weak interfacial adhesions. This is the first time that a stress analysis is performed in the framework of Eringen's nonlocality concept. In this regard, after determination of the displacements by utilizing a power series solution, the governing Laplacian equations of the stress components in terms of the displacement components are solved in a post-processing stage, using a power series solution in terms of stress parameters. Effects of the thermal stresses and material degradation and deterio-ration due to the temperature rise and moisture absorption are also taken into account. To guarantee continuity of the transverse shear and normal stresses, the bonding layers are modeled by spring elements. To present a general model, it is assumed that the core porosity changes in both radial and transverse directions. It is the first time that the effects of the porosity are investigated on transverse distributions of the displacement and stress com-ponents. The results have captured the significant effects of the nonlocality, moisture absorption, and bond strength on the stress and lateral deflection results, and especially, the abrupt changes in the in-plane displacement and stress components at the interfaces.

10

Stress analysis of the sugar beet lifter with the finite element method (FEM)

Boryga Marek, Kołodziej Paweł

Agricultural Engineering

|

2019

|

Vol. 23, No. 3

29--39

EN

The article presents the method of creating a 3D model of a passive lifter with (polder) plowshares, used in sugar beet harvesters, along with stages of its preparation and results of stress analysis. The computer simulation takes into account force timelines obtained during field tests of the tool. The Stress analysis module of the Autodesk Inventor program was used for the analysis, using the finite element method (FEM). The analysis included the elements that constitute the working part of the lifter, whereas elements of the flexible system were omitted. The results confirm that the lifter structure was developed correctly in terms of durability. The highest reduced stresses, calculated according to the Huber-Mises-Hencky (HMH) hypothesis, were 128.4 MPa (the minimum value of the safety factor related to the yield point is 1.61). The paper also discusses the construction of two flexible couplings with infinitely variable torsional stiffness, which can be used as an alternative solution for a typical flexible system: a shock absorber and a helical spring.

PL

W artykule przedstawiono sposób tworzenia modelu 3D, etapy przygotowania oraz wyniki analizy naprężeń wyorywacza kombajnu do buraków cukrowych z lemieszami płytowymi (polderowymi). W komputerowej symulacji uwzględniono przebiegi w czasie sił otrzymane z testów polowych. Do analizy wykorzystano moduł Analiza naprężeń programu Autodesk Inventor wykorzystujący metodę elementów skończonych. Wyniki analizy potwierdzają poprawność konstrukcji wyorywacza pod względem wytrzymałościowym. Największe naprężenia zredukowane obliczone wg hipotezy wynosiły 128,4 MPa (minimalna wartość współczynnika bezpieczeństwa odniesionego do granicy plastyczności wynosi 1,61). Dodatkowo omówiono budowę dwóch sprzęgieł podatnych mających możliwość bezstopniowej regulacji sztywności skrętnej, które mogą stanowić alternatywne rozwiązanie dla typowego układu podatnego w postaci amortyzatora oraz sprężyny śrubowej.

11

Dynamic and Stress Analysis of a Locking Mechanism in the Ansys Workbench Software Environment

Sapietová Alžbeta, Novák Pavol, Sága Milan, Šulka Peter, Sapieta Milan

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2019

|

Vol. 13, no 1

23--28

EN

This paper presents dynamic and stress analysis of a virtual prototype (VP) of a lock mechanism, which would lead to verification of its functionality in terms of kinematic, dynamic and strength parameters. The proposed modifications of input parameters of the technical equipment addressed were verified using the software environment of MSC. ADAMS and FEM software ANSYS Workbench.

12

Modification of the load-bearing part of a mechanical rack system

Blatnický M., Dižo J., Barta D., Droździel P.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2018

|

z. 2/116

19--24

EN

This article deals with a modification of the main load-bearing part of a mechanical rack system, which is designed for storage of bar materials with the total length of 6 m. The structure of the equipment is made by the welding of steel parts and consists of the main load-bearing structure, which comprises the central beam and horizontal beams and of four draw-out shelves on each side layout in four levels. Every individual shelve is intended to carry weight of 3.0 t with respect to customer requests. However there was found out, that in the pulled-out positions of shelves with maximum load, the main load-bearing structure shows some weak locations. Therefore there has been necessary to make design modifications of this part. The modification has consisted in the complement of a supplementary sheet into the overstrained location. Based on computational simulations we have found out, this modification of the structure ensures the stress reducing and it is suitable for the intended purpose.

PL

W artykule omówiono modyfikację głównej części nośnej mechanicznego systemu regałowego, który przeznaczony jest do przechowywania materiałów prętowych o łącznej długości 6 m. Konstrukcja urządzenia zbudowana jest ze spawanych części stalowych i składa się z głównej konstrukcji nośnej, która posiada belkę środkową, poziome belki oraz cztery wysuwane półki z każdej strony w czterech poziomach. Każda pojedyncza półka ma przenosić ciężar 3,0 t w zależności od specyfikacji klienta. Okazało się jednak, że przy maksymalnie wysuniętych półkach z maksymalnym obciążeniem główna konstrukcja nośna wykazuje się brakiem stabilności. W związku z tym konieczne było dokonanie modyfikacji konstrukcji tej części. Modyfikacja polegała na dodaniu blachy w miejscu nadmiernie obciążonym. Badania symulacyjne wykazały, że ta modyfikacja struktury zapewnia zmniejszenie naprężeń i poprawę stabilności konstrukcji.

13

Numeryczna weryfikacja poprawności modelowania sprzęgła z regulowaną podatnością skrętną

Boryga M., Kołodziej P.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 10

838--841

PL

Przedstawiono budowę i zasadę działania oraz wyniki analizy naprężeń i analizy modalnej wybranych elementów sprzęgła z regulowaną podatnością skrętną. Modele bryłowe poszczególnych elementów, relacje geometryczne między nimi, analiza naprężeń oraz analiza modalna zostały wykonane z wykorzystaniem programu Autodesk Inventor. Wyniki analizy potwierdzają poprawność konstrukcji sprzęgła pod względem własności mechanicznych.

EN

Construction, principles and results of stress analysis and modal analysis of the clutch components with adjustable torsional flexibility are presented. Solid models of individual elements, geometric relations between them, stress analysis and modal analysis were made using the Autodesk Inventor program. Results of the analysis confirm the correctness of the clutch construction in terms of mechanical properties.

14

Analiza uszkodzeń eksploatacyjnych oraz ich wpływ na pracę powierzchni kontaktowych w stopniu sprężarki osiowej

Kozakiewicz A., Grzejszczak O.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 7

517--519

PL

W trakcie eksploatacji elementy wirujące lotniczych silników turbinowych są narażone na liczne uszkodzenia, wynikające z trudnych warunków pracy tych podzespołów. W artykule przedstawiono przykładowe awarie silników lotniczych, spowodowane uszkodzeniami elementów sprężarki. Przeanalizowano wpływ wybranych uszkodzeń w obszarze pióra łopatki na pracę powierzchni kontaktowych w części wieńcowej tarczy i zamka łopatki oraz wyznaczono rozkłady naprężeń i ciśnień dla różnych zakresów pracy silnika. Analizy numeryczne wykonano z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS.

EN

During the operation, rotating parts of aircraft turbine engines are exposed on different types of damage. These damages mostly ensure from the difficult work conditions of this components. The article presents examples of failure of aircraft engines resulting from damage to the compressor elements. The influence of exemplary damages in the area of the blade on the work of contact surfaces in the disk rim part and the blade footer was analyzed. The distribution of stresses and pressures was determined on assuming different ranges of rotational speed as well. Numerical analyzes were performed using the ANSYS software.

15

Analiza pracy dwuteowych belek stalowych w konstrukcjach typu Slim Floor

Bodzak P.

Materiały Budowlane

|

2018

|

nr 9

72--74

16

Experimental and Numerical Analysis of the Tendon Repair Process Using Tubular Braided Fabrics

Ochola J., Malengier B., Daelemans L., Githaiga J., Van Langenhove L.

Autex Research Journal

|

2018

|

Vol. 18, no. 2

121--129

EN

This paper presents the experimental and numerical analysis of the potential of a braided fabric for flexor tendon repair. Numerical models of tubular braided fabrics were generated using a python script interface and imported into ABAQUS® while Flexor tendon models were represented as silicone rubber rods. Experimental tests and Finite Element Modelling (FEM) of the flexor tendon repair was undertaken by deploying two tendon ends from opposite sides of a tubular braided fabric. This was done such that the tendon ends meet at the midpoint within the fabric. The tendons were tightly held to emulate a realistic repaired tendon. A displacement driven uniaxial loading was induced on the tendon-fabric assembly sufficient to cause a 2mm gap between the tendon ends. Numerical analysis of the repair potential of a braided fabric in tendon repair was done by analyzing selected fabric parameters that were crucial in tendon repair applications. The results show that changing the parameters of the braided fabrics significantly affected the potential of the fabrics during tendon repair.

17

Design and modelling of a light duty trencher for local conditions

Kajela Delesa, Lemu Hirpa G

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2018

|

Vol. 12, no 1

303--311

EN

The adverse effect of using traditional equipment particularly in developing countries is that it is time and energy consuming, less productive, difficult and more manpower is required. Hence, it is necessary to design and produce low price, and simple machines that can narrow this gap. The objective of the project reported in this article is to design and model a light duty trencher that is used for trenching the ground or soil for making ditch, and used for agricultural, ground cabling, ground piping and drainage system. The designed machine trenches, maximum of 1 m depth, 30 cm width and has adjustable length. The working mechanism is fully hydraulic, and equipped with an engine of 12.7 hp, which provides suitable power for the pump that delivers 23 l/min at 1500 rpm to drive hydraulic motors and actuators.

18

Stress analysis of the single adhesive lap joints with plastic deformation of connected materials

Zielecki K., Witek L., Stachowicz F.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2017

|

z. 89 [295], nr 2

121--130

EN

In this work the results of numerical stress analysis of single adhesive lap joints were presented. In the analysis both the linear-elastic and the elastic-plastic models of adherends materials were considered. Plastic deformation of adherends has a significant influence on the stress state in the adhesive layer. In the first part of the work the mechanical properties of adherends material obtained in experimental investigations were presented. In next part of the study the numerical model of joint was presented. The results of static analysis using the finite element method showed that in the case of joining materials with low value of yield stress the plastic deformation occurs in adherend at load much smaller than destructive force of the joint. In this kind of joints the plastic deformation of adherend has an influence on rapid stress increase in adhesive layer, in final stage of loading. This phenomenon causes a decrease of load capacity of single adhesive lap joints of elasticplastic materials.

PL

W pracy przedstawiono wyniki numerycznej analizy naprężeń jednozakładkowych połączeń klejowych. Dla łączonych blach zastosowano dwa modele materiału: liniowo-sprężysty oraz sprężysto-plastyczny. Odkształcenie plastyczne materiału klejonego wywiera znaczący wpływ na stan naprężeń w warstwie kleju. W pierwszej części pracy przedstawiono właściwości mechaniczne materiału łączonego, które otrzymano w badaniach eksperymentalnych. W następnej części pracy przedstawiono model numeryczny połączenia. Wyniki analizy statycznej metodą elementów skończonych wykazały, że w przypadku łączenia materiałów charakteryzujących się niską wartością granicy plastyczności odkształcenie plastyczne występuje w materiale łączonym przy obciążeniu znacznie mniejszym od siły niszczącej połączenie. Zjawisko to powoduje obniżenie nośności jednozakładkowych połączeń klejowych materiałów sprężysto-plastycznych.

19

Badanie rozkładu naprężeń w wielowarstwowej rurze kompozytowej

Krysiak P., Błachut A.

Modelowanie Inżynierskie

|

2017

|

T. 32, nr 63

90--96

PL

Praca dotyczy analizy zagadnień związanych z modelowaniem struktur kompozytowych o geometrii rurowej. Głównym celem pracy było zaprojektowanie struktury wielowarstwowej nawijanej rury kompozytowej w taki sposób, aby po obciążeniu rozkład naprężeń obwodowych był możliwie jednorodny, co dawałoby szansę na redukcję masy kompozytu przy zachowaniu jego odpowiedniej wytrzymałości. Opracowane wyniki modelowania mogą służyć do opracowania technologii wytwarzania kompozytowych rur do transportu sprężonych gazów pod wysokim ciśnieniem. W ramach pracy wykonano model obliczeniowy dedykowany dla jedno- oraz wielowarstwowych struktur kompozytowych. Równania opisujące rozkłady naprężeń wyprowadzono na podstawie zagadnienia Lamego, określające rozkład naprężeń w rurze grubościennej w warunkach płaskiego stanu naprężenia.

EN

The paper concerns analysis of the issues concerning the modeling of tubular composite structures. The main issue of the work is to design a multilayer structure of filament-wound composite pipes in such a manner, that following loading, the hoop stress distibution would be as uniform as possible. That would allow for the reduction of the mass of the composite, while maintaining the proper mechanical strength. The application goal is the use of the modeling to develop a new manufacturing technology of composite pipes for the transportation of compressed gases under high pressure. The project included the development of a calculation model dedicated to both the mono- and multilayer composite structures. The equations describing the stress distribution were derived based on the Lame’s problem, which specifies the stress distribution in a thick-walled pipe under the conditions of plane stress state.

20

Numeryczna analiza wytrzymałościowa wałka do transportu tkaniny tekstylnej

Komar W., Miąskowski W., Moczulak B.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 7

618--620

PL

Przedstawiono metodykę badań numerycznych i doświadczalnych dotyczących naprężeń w wałku do transportu tkaniny tekstylnej, pozyskanym z linii produkcyjnej. Wyniki obu analiz zostały porównane, a badany obiekt zweryfikowano w aspekcie bezpieczeństwa jego eksploatacji.

EN

Presented is the methodology of conducted numerical tests and experiments on the stress analysis in the roller for transporting textile fabrics, gained directly from the production line. The results of both analyses were compared and the tested object verified in terms of its operational safety.