Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Some remarks on the coincidence set for the Signorini problem

Benito Delgado de Miguel, Diaz Jesus Ildefonso

Opuscula Mathematica

|

2019

|

Vol. 39, no. 2

145--157

EN

We study some properties of the coincidence set for the boundary Signorini problem, improving some results from previous works by the second author and collaborators. Among other new results, we show here that the convexity assumption on the domain made previously in the literature on the location of the coincidence set can be avoided under suitable alternative conditions on the data.

2

Modelowanie zagadnień kontaktowych wspomagające diagnostykę pojazdu szynowego

Rydygier E., Strzyżakowski Z.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

5582--5589, CD2

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń energii przekazanej szynie w kontakcie tocznym koło – szyna. Obliczenia zostały przeprowadzone przy zastosowaniu metody modelowania procesów energetycznych, która wykorzystuje pojęcie energii jednookresowej. Przyjęto, że ze strony koła na szynę działa nieciągła periodyczna siła nacisku. Model układu dynamicznego koło – tor został opisany liniowym układem równań różniczkowych drugiego rzędu. Wskazano na możliwości rozszerzenia modelu liniowego o elementy nieliniowe przez uwzględnienie nieliniowych charakterystyk parametrów dynamicznych podkładu. Wykonano symulacje komputerowe dla różnych parametrów mechanicznych i wyznaczono odpowiednie wartości energii zaabsorbowanej przez szynę. Wykazano, że zaprezentowane badania modelowe procesów energetycznych w kontakcie koło – szyna mogą zostać wykorzystane do wspomagania diagnostyki pomiarowej pojazdu szynowego.

EN

The article presents the results of calculations of energy transferred to rail in the rolling wheel-rail contact. The calculations were carried out using the method of energy modeling using one-period energy concept. It was assumed that the from the wheel on the rail run discontinuous periodic force. Dynamic model of the wheel-rail contact has been described in a linear system of differential equations of second order. It was pointed the possibility of extending the linear model with the nonlinear elements to take into account the non-linear characteristics of the dynamic parameters of the sleeper. Several computer simulations for different mechanical parameters were done and set the appropriate amount of energy absorbed by rail was calculated. It has been shown that the presented model studies of energy processes in the contact wheel-rail can be used to assist in the diagnostics of the railway vehicle.

3

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.

4

Analiza numeryczna wpływu przylegania kulki do bieżni łożysk wieńcowych na wartość współczynnika twardości

Kania L., Pytlarz R., Reszka P.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2013

|

Vol. 62, nr 1

89-99

PL

W artykule przedstawiono tok postępowania oraz rezultaty analizy numerycznej zagadnienia kontaktowego występującego w łożyskach tocznych wieńcowych. Analiza dotyczyła wpływu stosunku promieni krzywizn stykających się ze sobą elementów pary tocznej łożyska, czyli kulki i bieżni, na współczynnik wpływu twardości. Współczynnik wpływu twardości jest szczególnie ważny w łożyskach wieńcowych, gdyż pozwala uwzględnić rożne twardości pary tocznej. Łożyska wieńcowe, m.in. ze względu na swoje znaczne rozmiary, są elementami maszyn, które sprawiają wiele trudności technologicznych związanych z ich wykonaniem. Jednym z kluczowych problemów jest hartowanie bieżni łożyskowych. Z tego też względu przy projektowaniu węzłów obrotu maszyny należy uwzględniać twardość współpracujących ze sobą elementów tocznych i bieżni, do czego służy współczynnik wpływu twardości. W pracy przeprowadzono obliczenia numeryczne z uwzględnieniem odkształceń plastycznych w strefie styku. W tym celu posłużono się metodą elementów skończonych, wykorzystując program ADINA.

EN

The paper presents the procedure and the results of numerical analysis of contact problems occurring in the slewing bearing. The analysis concerned the effect of osculation in contact pair of rolling bearings, the ball and raceway, on hardness factor. Hardness factor is particularly important in the large bearings, because it allows us to consider the different hardness of a contact pair. Slewing bearings, among other things for their substantial dimensions, are machine elements which cause a lot of technical difficulties associated with their workmanship. One of the key problems is the hardening of the bearing raceway. Therefore, designing the machine revolution nodes, the hardness of cooperating rolling elements and raceway should be considered, what for the correctional hardness factor is used. In this work, a numerical calculation considering the plastic deformation in the contact zone has been carried out. For this purpose, a finite element method using the ADINA program has been used.

5

Resonance effects in Beroulli-Fuler beams under traveling load with variable speed

Bogacz R., Frischmuth K.

Logistyka

|

2011

|

nr 6

EN

Moving loads induce also in Euler-Bernoulli beams traveling waves. For a harmonic force moving at constant speed there exist analytical solutions with well known ranges of validity in the speed/frequency plane, divided by critical resonance curves. Recent applications to railway mechanics require the study of the variable speed case. Due to the lack of analytical solutions, numerical techniques have to be developed. As in the analytical approach, the crucial point is the discussion of the Sommerfeld condition in the case of infinite domains. In this paper, a semi-discretization of the equations is used together with an absorbing boundary condition. The method is verified on solutions to the classical case.

PL

Ruchome siły powodują propagację fal biegnących w belkach nawet w przypadku modelu Bernoulliego-Eulera. Gdy siła harmoniczna przemieszcza się ze stałą prędkością, istnieją rozwiązania analityczne. Znane są zakresy różnych postaci rozwiązań na płaszczyźnie prędkości i częstości, które rozdzielane są krzywymi rezonansowymi. Aktualne zastosowania w mechanice kolejowej wymagają analizy również przypadku zmiennej prędkości. Z braku rozwiązań analitycznych trzeba rozwijać techniki numeryczne. Ważnym punktem w przypadku belek nieograniczonych jest uwzględnienie warunków Sommerfelda. W artykule stosuje się metodę semi-dyskretyzacji z absorbującymi warunkami brzegowymi, która weryfikowana jest porównaniem z rozwiązaniami klasycznymi.

6

Extensions of the control variational method

Sprekels J., Tiba D.

Control and Cybernetics

|

2011

|

Vol. 40, no 4

1099-1108

EN

The control variational method is a development of the variational approach, based on optimal control theory. In this work, we give an application to a variational inequality arising in mechanics and involving unilateral conditions both in the domain and on the boundary, and we explore the extension of the method to time-dependent problems.

7

Schlebusch R., Matheas J., Zastrau B. W.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2003

|

Vol. 41 nr 3

623-642

EN

This paper deals with a surface-related shell theory and its conversion into the finite element method for the investigation of composites and contact problems. In particular, composites made of a textile reinforced concrete are examined for the strengthening of existing shell structures. The interaction between the existing structure and the strenghening layer is considered as a contact problem involving adhesion.

PL

W pracy omówiono problem powierzchniowej teorii powłok i jej konwersji do metody elementów skończonych w kontekście badań kompozytów i zagadnienia kontaktowego. W szczególności zajęto się kompozytami osnową cementową wzmacnianą materiałem tekstylnym jako komponentem nośnych konstrukcji powłokowych. Uwagę skoncentrowano na oddziaływaniu, jakie zachodzi pomiędzy strukturą nośną i wzmacniającą w takich powłokach. Przedstawiono analizę tego oddziaływania jako zagadnienia kontaktowego z włączaniem zjawiska adhezji.

8

On the Avoidance of POISSON Thickness Locking in Surface-Related Shell Theories by an Extension of the EAS Method

Schlebusch R., Matheas J., Zastrau B. W.

Machine Dynamics Problems

|

2002

|

Vol. 26, No. 4

101-114

EN

The enhanced assumed strain (EAS) method as introduced by Simo and Rifai (1990), Buchter and Ramm (1992), Buchter et al. (1994) represents a very efficient concept for the prevention and reduction of locking phenomena. The utilization of the EAS method to prevent POISSON thickness locking in the context of a 6-parameter shell formulation without rotational degrees of freedom and the middle surface as reference surface is a well known procedure in literature, Bischoff (1999), Klinkel (2000). In this contribution the EAS method is applied in a shell theory that uses an outer surface as the reference surface and is therefore called a surface-related shell theory. In contrast to the middle surface shell theory the EAS concept to prevent POISSON thickness locking in connection with surface-related formulations evokes a coupling of the membrane force and moment tensor, if the orthogonality condition is evaluated. Two additional concepts against locking phenomena are introduced: the assumed natural strain (ANS) concept, cp. Simo and Hughes (1986), and the discrete shear gap (DSG) concept, cp Bletzinger et al. (1998). The combination of the aforementioned concepts leads to an efficient finite volume shell element that is demonstrated in numerical examples.

9

Stochastic reliability in contact problems for composites with spherical particles

Kamiński M.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2001

|

Vol. 39 nr 3

539-562

EN

The application of the stochastic perturbation technique in the classical Hertz contact problem of a composite with spherical particle is presented in the paper. The perturbation approach is used in conjunction with the Weibull-Second Order Third Moment (W-SOTM) reliability model in numerical analysis of the composite. All computational experiments are carried out using symbolic computation package MAPLE, that makes it possible to visualize the deterministic sensitivity gradients as well as to show probabilistic moments of contact stresses. The entire methodology can be applied to analytical solutions of contact problems with a more complicated contact surface geometry and, on the other hand, to computational implementation in the Finite or Boundary Element Method programs for simulations of some contact phenomena.

PL

Stochastyczna analiza niezawodności w zagadnieniu kontaktowym kompozytu ze sferycznymi inkluzjami. Tematem niniejszej pracy jest zastosowanie stochastycznej metody perturbacji w analizie niezawodności materiałów kompozytowych ze sferycznymi inkluzjami. W analizie tej wykorzystano stochastyczną metodę perturbacji drugiego rzędu uwzględniając momenty probabilistyczne rzędu trzeciego. Zastosowane podejście umożliwiło potraktowanie wybranych parametrów materiałowych i geometrycznych jako zmienne losowe i wyznaczenie wartości oczekiwanych oraz odchyleń standardowych naprężeń kontaktowych. Obliczenia numeryczne wykonano przy pomocy matematycznego do obliczeń symbolicznych MAPLE. Dzięki jego zastosowaniu wykonano wizualizację wybranych elementów losowych, a także gradientów wrażliwości naprężeń kontaktowych. Zaproponowane w pracy podejście można rozszerzyć na rozwiązania analityczne zagadnień kontaktowych o bardziej skomplikowanej geometrii, a także w odpowiednich implementacjach numerycznych Metody Elementów Skończonych lub Metody Elementów Brzegowych.

10

Contact, motion and wear in railway mechanics

Frischmuth K.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2001

|

Vol. 39 nr 3

507-522

EN

One of the most intriguing problems in railway mechanics is the modeling of contact between a rail and wheel. On the one hand, in the contact zone the friction forces are determined - which are essential for the bevior of railway vehicles as multibody systems, see Kalker (1990), True (1993). On the other hand, the power extended by those frictional forces on the surfaces in contact leads to abrasion of particles and thus to wear phenomena, see Brommundt (1996), Frischmuth (1996), Langemann (1999). The aim of this paper is to present recent results on the coupling between motion of a railway vehicle and evolution of contact surfaces due to wear. We concentrate on a wheel with initially perfect geometry, which changes due to frictional power disspation during rolling on a perfect track.

PL

Kontakt, ruch i zużycie w mechanice kolejowej. Jednym z najbardziej ciekawych zagadnień mechaniki kolejowej jest modelowanie kontaktu między kołem a szyną. Z jednej strony w strefie kontaktu określone są siły tarcia - które są istotne dla zachowania pojazdów kolejowych jako układów wielu ciał, patrz Kalker (1990), True (1993). Z drugiej strony zaś moc dyssypowana przez siły tarcia na powierzchniach kontaktowych prowadzi do usuwania cząsteczek i tym samym do zjawisk zniszczenia, patrz Brommundt (1996), Frischmuth (1996), Langemann (1999). Celem niniejszej pracy jest prezentacja aktualnych wyników na temat sprzężenia między ruchem pojazdu kolejowego a ewolucją powierzchni kontaktu wskutek zużycia. Dla ustalenia uwagi rozpatrujemy koło o początkowo idealnej geometrii, która zmienia się pod wpływem mocy sił tarcia dyssypowanej podczas toczenia po perfekcyjnym torze.

11

Numerical evaluation of sensitivity of stress distribution in bone to geometric parameters of endoprosthesis

Kowalczyk P.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

1999

|

nr 3

555-577

EN

One of serious drawbacks in the bone endoprosthetics is the implant separation from bone or cement. Stress concentrations on the implant surface are deemed major factor in this process and implant shape optimization seems to be a natural way of improvement of stress disrtibution. An important tool in effective optimization algorithms is design sensitivity analysis (DSA). The discretized formulation of the problem in terms of the finite element method is presented in this paper. A three-dimensional model of femur with a cementless implant analysed. Frictionless contact and perfect bonding are assumed on the smooth and rough parts of the implant surface, respectively. Computational examples show the stress concentrations and their sensitivity to various geometric parameters of the implant.

PL

Jednym z poważnych mankamentów endoprotetyki stawów jest odrywanie się implantu od cementu lub kości. Główną przyczyną tego zjawiska są koncentracje naprężeń na powierzchni implantu. Optymalizacja kształtu implantu jest uważana za naturalną drogę do przeciwdziałania temu zjawisku. Ważnym narzędziem w algorytmach optymalizacji jest analiza wrażliwości parametrycznej (DSA). Praca przedstawia sformułowanie zagadnienia wrażliwości w zdyskretyzowanym ujęciu metody elementów skończonych. Analizowana jest kość udowa z implantem bezcementowym o powierzchni gładkiej, a w górnej części porowatej. Przykłady numeryczne przedstawiają koncentracje naprężeń w tkance kostnej i ich wrażliwość na różne parametry kształtu implantu.