Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 60

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  drgania wymuszone
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
An experimental study has been done into the effects of vertical mechanical vibrating, vertical eccentricity, and the Rayleigh number on natural convection heat transferring out of a horizontally enclosed, ending cylindrical annulus with a radius rate of 2.6 and an aspect ratio of (2:1). The annulus produced between two concentric and vertically eccentric circular cylinders is positioned horizontally, and its internal wall is uniformly heated while isothermally cooling the external wall. The range of present conditions for Rayleigh number is 5×10^4 ≤ Ra≤ 6.48×10^6, and Pr = 0.703, the frequency of vibration is 0 ≤ f ≤ 20Hz; and the amplitude is b mm), with possible exclusion of the highest positive and negative eccentricities. Plots of the average Nusselt number variation against the Rayleigh number showed a significant increase in negative vertical eccentricity. It was found that the average Nusselt decreased as the internal cylinder changed its location vertically from negative to positive through the center, which is normally a desirable effect, but has no advantage over the concentric on the positive side. The Rayleigh number was found to be relatively sensitive to eccentricity. However, an increase of Rayleigh number leads to a nearly proportional increase in the average Nusselt number and a smaller yet still substantial increase in positive eccentricity. This study concluded that the vibration under the current experimental setup significantly affects the concentric position of the internal cylinder, whether the effect is positive or negative. The vibrational average Nusselt number increased in varying proportions, depending on the location of the heated inner cylinder.
EN
A discrete model is applied to handle the geometrically nonlinear free and forced vibrations of beams consisting of several different segments whose mechanical characteristics vary in the length direction and contain multiple point masses located at different positions. The beam is presented by an N degree of freedom system (N-Dof). An approach based on Hamilton's principle and spectral analysis is applied, leading to a nonlinear algebraic system. A change of basis from the displacement basis to the modal basis has been performed. The mechanical behavior of the N-Dof system is described in terms of the mass tensor mij, the linear stiffness tensor kij, and the nonlinear stiffness tensor bijkl. The nonlinear vibration frequencies as functions of the amplitude of the associated vibrations in the free and forced cases are predicted using the single mode approach. Once the formulation is established, several applications are considered in this study. Different parameters control the frequency-amplitude dependence curve: the laws that describe the variation of the mechanical properties along the beam length, the number of added masses, the magnitude of excitation force, and so on. Comparisons are made to show the reliability and applicability of this model to non-uniform and non-homogeneous beams in free and forced cases.
3
Content available remote ANSYS code applied to investigate the dynamics of composite sandwich beams
EN
A numerical analysis of the effect of temperature on the dynamics of the sandwich beam model with a viscoelastic core is presented. The beam under analysis was described with a standard rheological model. This solution allows one to study the effect of temperature on material strength properties. Calculations were performed with the Finite ElementMethod in the ANSYS software. The analysis of the results of the numerical calculations showed a significant influence of temperature on the strength properties of the model under test. The analysis confirmed damping properties of viscoelastic materials.
EN
An efficiency of the generalized tenth order stochastic perturbation technique in determination of the basic probabilistic characteristics of up to the fourth order of dynamic response of Euler-Bernoulli beams with Gaussian uncertain damping is verified in this work. This is done on civil engineering application of a two-bay reinforced concrete beam using the Stochastic Finite Element Method implementation and its contrast with traditional Monte-Carlo simulation based Finite Element Method study and also with the semi-analytical probabilistic approach. The special purpose numerical implementation of the entire Stochastic perturbation-based Finite Element Method has been entirely programmed in computer algebra system MAPLE 2019 using Runge-Kutta-Fehlberg method. Further usage of the proposed technique to analyze stochastic reliability of the given structure subjected to dynamic oscillatory excitation is also included and discussed here because of a complete lack of the additional detailed demands in the current European designing codes.
EN
Geometrically non-linear vibrations of functionally graded Euler-Bernoulli beams with multi-cracks, subjected to a harmonic distributed force, are examined in this paper using a theoretical model based on Hamilton's principle and spectral analysis. The homogenisation procedure is performed, based on the neutral surface approach, and reduces the FG beams analysis to that of an equivalent homogeneous multi-cracked beam. The so-called multidimensional Duffing equation obtained and solved using a simplified method (second formulation) previously applied to various non-linear structural vibration problems. The curvature distributions associated to the multi-cracked beam forced deflection shapes are obtained for each value of the excitation level and frequency. The parametric study performed in the case of a beam and the detailed numerical results are given in hand to demonstrate the effectiveness of the proposed procedure, and in the other hand conducted to analyse many effects such as the beam material property, the presence of crack, the vibration amplitudes and the applied harmonic force on the non-linear dynamic behaviour of FG beams.
EN
The present work deals with the geometrically non-linear forced vibrations of beams carrying a concentric mass under different end conditions. Considering the axial strain energy and expanding the transverse displacement in the form of a finite series of spatial functions, the application of Hamilton's principle reduces the vibration problem to a non-linear algebraic system solved by an approximate method developed previously. In order to validate the approach, comparisons are made of the present solutions with those previously obtained by the finite element method. Focus is made here on the analysis of the non-linear stress distribution in the beam with an attached mass. The non-linear forced deflection shapes and their corresponding curvatures are presented for different magnitudes of the attached mass, different excitation levels and different vibration amplitudes.
EN
The linear and geometrically nonlinear free and forced vibrations of Euler-Bernoulli beams with multicracks are investigated using the crack equivalent rotational spring model and the beam transfer matrix method. The Newton Raphson solution of the transcendental frequency equation corresponding to the linear case leads to the cracked beam linear frequencies and mode shapes. Considering the nonlinear case, the beam transverse displacement is expanded as a series of the linear modes calculated before. Using the discretised expressions for the total strain and kinetic energies and Hamilton’s principle, the nonlinear amplitude equation is obtained and solved using the so-called second formulation, developed previously for similar nonlinear structural dynamic problems, to obtain the multi-cracked beam backbone curves and the corresponding amplitude dependent nonlinear mode shapes. Considering the forced vibration case, the nonlinear frequency response functions obtained numerically near to the fundamental nonlinear mode using a single mode approach show the effects of the number of cracks, their locations and depths, and the level of the concentric harmonic force. The inverse problem is explored using the frequency contour plot method to identify crack parameters, such as the crack locations and depths. Satisfactory comparisons are made with previous analytical results.
PL
W artykule omówiono pewien sposób znajdowania postaci zamkniętej całki szczególnej w równaniu ruchu sprężystej belki Eulera obciążonej nieinercyjną siłą, poruszającą się po belce ze stałą lub zmienną prędkością. Całka szczególna opisuje drgania czysto wymuszone, a żeby otrzymać pełne rozwiązanie zadania należy jeszcze dodać całkę szczególną opisaną szeregiem. Belka spełnia warunki brzegowe swobodnego podparcia. W pracy zamieszczono również obszerny wykaz literatury związanej z tematyką referatu.
EN
The paper deals with vibrations of the elastic beam caused by the moving force traveling with uniform speed. The function defining the pure forced vibrations (aperiodic vibrations) is presented in a closed form. Dynamic deflection of the beam caused by moving force is compared with the static deflection of the beam subjected to the force P, and compressed by axial forces S=mv². Comparing equations (9) and (13), it can be concluded that the effect on the deflection of the speed of the moving force is the same as that of an additional compressive force 2 S=mv². Selected problems of stability of the beam on the Winkler foundation and on the Vlasov inertial foundation are discussed. One can see that the critical force of the beam on Vlasov foundation is greater than in the case of Winkler's foundation. Numerical examples are presented in the paper.
9
Content available remote Ruchomy oscylator na moście składanym o pośrednich podporach pływających
PL
W artykule omówiono drgania trzyprzęsłowego mostu pontonowego wymuszone przejazdem ze stałą prędkością oscylatora jednomasowego. Przeanalizowano zarówno drgania wymuszone jak i swobodne, kiedy oscylator jest już poza mostem. Rozważano przypadek drgań tłumionych oraz drgania bez uwzględnienia tłumienia. Układ trzech równań opisujących ruch układu most pontonowy-oscylator jednomasowy rozwiązano numerycznie. Wybrane wyniki rozwiązania przedstawiono graficznie na rysunkach.
EN
The paper deals with vibration analysis of three span floating bridge under moving oscillator. Velocity of the oscillator is constant. Forced and free vibrations of pontoon bridge are discussed. Three equations of motion of the system for each span are solved numerically. Solution of damped vibrations and solution for undamped vibrations are presented. Some results are shown in the Figures.
10
EN
Mathematical modeling of axisymmetric waves in a piezoelectric fiber of circular cross section coated with thin film is studied using three-dimensional theory of piezoelectricity. Potential functions are introduced to uncouple the equations of motion, electric conduction equations. The surface area of the fiber is coated by a perfectly conducting gold material. The frequency equations are obtained for longitudinal and flexural modes of vibration and are studied numerically for PZT-4 ceramic fiber. The computed nondimensional frequencies and attenuation for fiber with and without coating are presented in the form of dispersion curves.
EN
In this paper the numerical studies of parametric resonance phenomenon in vibrating screen are presented. Numerical simulations are performed in Ansys Workbench software. Modal analysis is carried out to find the natural frequencies and mode shapes of the sieve. The effect of the excitation frequency on the sieve vibrations in parametric resonance conditions was investigated using the transient analysis. The comparison of numerical and experimental results is presented. It is shown, that two mode shapes of sieve vibrations occur close to the screen operation frequency. Linear dependence between excitation frequency and sieve vibration frequency is obtained. The most stable transient response and the highest vibration amplitude of the sieve is obtained for excitation frequency 47.07 Hz. The range of excitation of parametric resonance is nearly the same as for experimental data.
EN
The research paper presents the results of the dynamic analysis of an existing bar dome subjected to wind loads. The calculation model of the structure was constructed using the finite element method. The dome was subjected to the standard wind pressure, assuming that it is operates in a harmonic manner. The numerical analyses were performed with the application of Autodesk Robot and MES3D. The analysis focused on the impact of selected factors such as the frequency of forcing, wind gustiness coefficient and structural damping on the behaviour of structures.
PL
Kopuły prętowe to obiekty inżynierskie charakteryzujące się dużymi rozmiarami przy stosunkowo niewielkich przekrojach elementów i jednocześnie dużej lekkości całej konstrukcji. Ustroje te, ze wzglądu na swoją małą sztywność, są wrażliwe na działanie czynników atmosferycznych, w szczególności wiatru. Obciążenie to charakteryzuje się dużą zmiennością, jest w znacznym stopniu czynnikiem losowym, co w sposób istotny utrudnia wykonywanie obliczeń. W przypadku projektowania takich obiektów, na podstawie geometrii obiektu, położenia i charakterystyki terenu przyjmuje się obciążenie w postaci parcia wiatru i na tej podstawie wykonuje obliczenia statyczne. W przypadku rozpatrywanych konstrukcji takie podejście nie zawsze wydaje się uzasadnione, niekiedy wskazane jest wykonywanie analiz dynamicznych. Nawet przy niewielkich siłach wymuszających, czasem trudno zauważalnych, istnieje niebezpieczeństwo wystąpienia zjawiska rezonansu, zarówno całej konstrukcji, jak i jej poszczególnych elementów. Obciążenie wiatrem może być przedstawione jako iloczyn statycznego parcia wiatru oraz funkcji zmieniającej tę wartość w czasie. W pracy przyjęto ją w postaci harmonicznej. Ze względu na brak rzeczywistych charakterystyk wiatrowych przyjęto dość szeroki zakres parametrów opisujących to obciążenie (częstość wymuszenia, współczynniki porywistości, prędkość bazowa).
PL
Wyeliminowanie obciążeń zmiennych w podzespołach maszyn będących w ruchu nie jest możliwe. Dlatego też kluczowym jest to, aby prawidłowo zidentyfikować obciążenia oraz określić ich wpływ na trwałość zastosowanych materiałów konstrukcyjnych. Z uwagi na fakt, iż stopy lekkie coraz szerzej wykorzystywane są w różnych gałęziach przemysłu w pracy poddano testom zmęczeniowym stop aluminium 6082 (PA4). Sposób przyłożenia obciążenia do układu nie narzuca wykorzystania określonego kształtu badanego elementu. Metodę tę odróżnia od dotychczas stosowanych sposób wymuszenia. Wymuszenie wprawia w ruch drgający uchwyt próbki/element oraz poprzez zastosowanie dodatkowej masy wprowadza obciążenie wynikające z bezwładności wzbudzonego układu badawczego.
EN
The study concerns the forced vibrations analysis of supporting structure in terms of probabilism. Structural design parameters are defined as the deterministic values and random variables. Random variables are not correlated. The criterion for structural failure is expressed as the limit of functions referring to the ultimate and serviceability limit state. The condition takes into account the material fatigue. The Hasofer-Lind reliability index and the probability of failure was determined. In calculations of reliability methods were used: FORM, SORM, Monte Carlo and Importance Sampling methods. The STAND program is used to present the examples of reliability analysis.
PL
Praca poświęcona jest zagadnieniu wykrywania uszkodzeń w kompozytowych cylindrycznych panelach. Zastosowana metoda oparta jest na analizie wymuszonych drgań konstrukcji. Opracowanie ma charakter numerycznego eksperymentu zrealizowanego przy wykorzystaniu metody elementów skończonych. Uszkodzenie materiału modelowane jest przez redukcję sztywności oraz gęstości kompozytu. W pierwszym etapie (analiza modalna) obliczane są częstotliwości drgań własnych konstrukcji. Następnie, jako wynik analizy harmonicznej, wyznaczane są kolejne formy drgań panelu oraz krzywizny w kierunkach osiowym i obwodowym. Na podstawie porównania odpowiednich krzywizn konstrukcji bez uszkodzenia i z uszkodzeniem możliwe jest wykrycie wady oraz oszacowanie jej lokalizacji i wielkości. Proponowana metoda cechuje się dużą rozdzielczością pomiaru. Teoretycznie możliwe jest wykrycie nieznacznego defektu we wczesnym etapie jego powstawania.
EN
The current work is devoted to the damage detecting inside the composite cylindrical panels. The applied method is based on the analysis of the natural vibration and corresponding mode shapes. The analysis is performed with use of finite element method. The internal defect is modeled by the reduction of the composite material stiffness and density in arbitrary chosen elements. In the first step the natural frequencies of the intact structure are computed with use of the modal analysis. Next, the corresponding mode shapes are determined (harmonic analysis) for the damage and intact structure. For the each mode shape the curvature in the longitudinal and circumferential direction are determined. In the location of the damage the change of mode shape curvature are quite different in comparison with intact structure. The proposed method of the damage detecting in the investigated here multilayered cylindrical panel are very sensitive. Even single small flaws with relatively low reduction of the material stiffness as well as its position can be effectively detected and localized.
EN
In this paper has been presented a methodology of validation a novel mathematical model dedicated to evaluation and prediction of material degradation and damage of steam turbine elements such as blades, valves, and pipes due to three mechanisms: stress-corrosion, high-temperature creep and low-cyclic fatigue. The validation concept is based on an experimental setup manufactured in the Laboratory of Faculty of Mechanical and Power Engineering, Wrocław UT. The concept of validation by comparison of measured and numerically predicted eigen-frequencies and eigen-modes of different turbine elements within laboratory conditions are presented, and mathematical models of three damage mechanisms have been described. Using the mentioned method of experimental validation based on comparisons of eigen-frequencies, we could calibrate yet unknown coefficients in the turbine damage model. A practical aim is an implementation of a novel life-time module for the BOTT (block of thermal stresses restriction) system. In particular the stress-corrosion factor will be added for the advanced numerical control system, creating in such way a universal, flexible and a complete tool for monitoring degrees of degradation, corrosion and damage of critical points in a steam turbine.
PL
Niniejszy artykuł jest kolejnym z cyklu, którego celem jest opracowanie numerycznego narzędzia badawczego opartego na CSD (Computational Solid Dynamics). Zadaniem jego byłaby weryfikacja stanu wytrzymałościowego i dynamicznego trudnodostępnych dla pomiarów urządzeń w turbinie takich jak: rurociągi pary świeżej, zawory, wirniki czy łopatki. Narzędzie obserwowałoby rozwijające się mechanizmy: korozji, pełzania wysokotemperaturowego i niskocyklicznego zmęczenia. Ostateczną walidacje modeli numerycznych z eksperymentem zaplanowano wykonać w Laboratorium Wydziału Mechaniczno-Energetycznego Politechniki Wrocławskiej. W tej części cyklu artykułów pokazano m.in. walidację modelu numerycznego z pomiarami drgań, jakie wykonano na stanowisku badawczym oraz w skrócie opisano poszczególne moduły narzędzia. Po implementacji wszystkich modeli do systemu nadzorującego pracę turbozespołu o nazwie BOTT (Blok Ograniczeń Termicznych), powstanie zupełnie nowy, elastyczny i kompletny system monitorujący stopień degradowania się elementów turbozespołu o nazwie ANCS (Advance Numerical Control Systems) działający w sposób on-line.
EN
There have been a number of SO-3 first stage compressor blade failures. An experiment was carried out on a first stage rotor blade in the compressor of an SO-3 engine at the Air Force Institute of Technology in Warsaw. The natural frequencies of rotor blades were measured. Next, the tip-timing measurement of rotor blade was done in an engine working at various speeds. Various operation conditions were assumed, such as the presence of a foreign object in the engine inlet. Structure and flow calculations were carried out to compare the experimental results. An FEM was used to calculate the natural frequencies of a mistuned bladed disk. The FLUENT code was used to calculate the unsteady forces acting on rotor blades. The mistuned bladed disk was forced to vibrate when rotating at 15000 rpm.
PL
Odnotowano wiele uszkodzeń łopatek wirnikowych pierwszego stopnia sprężarki silnika SO-3. W Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych w Warszawie przeprowadzono cykl eksperymentów na łopatkach wirnikowych pierwszego stopnia sprężarki silnika SO-3. Zmierzono częstotliwości drgań własnych łopatek wirnikowych. Wykonano pomiary przemieszczeń łopatek wirnikowych metodą tip-timing dla różnych prędkości obrotowych wirnika. W trakcie badań uwzględniono także obecność obcego ciała we wlocie silnika. Przeprowadzono obliczenia numeryczne przepływu w pierwszym stopniu sprężarki i drgającej ułopatkowanej tarczy, w celu porównania z wynikami otrzymanymi z badań eksperymentalnych. Metoda elementów skończonych zastosowana została do analizy drgań wymuszonych ułopatkowanej tarczy z łopatkami różniącymi się wymiarami geometrycznymi, dla nominalnej prędkości obrotowej n=15 000 obr./min. Program FLUENT zastosowany został do obliczenia niestacjonarnych sił działających na łopatki wirnikowe.
PL
W referacie podano szkic historyczny rozwoju mechaniki teoretycznej od starożytności do czasów współczesnych. Omówiono osiągnięcia polskich autorów w mechanice w okresie przedwojennym. Na tle rozwoju historycznego mechaniki podano początki zagadnienia dynamiki płyt. Omówiono badania Chladniego nad zagadnieniem własnym płyt. Podano prosty program komputerowy prowadzący do tzw. figur Chladniego. Przeanalizowano równania ruchu płyty cienkiej Kirchhoffa i płyt o średniej grubości Mindlina. Podano kilka zastosowań teorii płyt w przykładach obliczeniowych w tym symulacje komputerowe MES.
EN
The paper deals with problems of vibrations of plates. First the historical review concerning engineering mechanics from ancient world until contemporaneity is presented. Achievements of pre-war Polish scientists is discussed. Next, at the background of mechanics, the beginning of the problem of dynamics of plates is displayed. Further Chladni's research concerning eigen problem of plates are presented. Equations of motion of Kirchhoff's plate, and Mindlin's plate are analysed along with numerical results. Computer algorithm for Chladni's figures determination as well as some computer simulations are showed.
19
Content available remote Model dynamiczny hydraulicznej pompy wielotłoczkowej z tarczą wychylną
PL
W artykule przedstawiono analizę drgań wzbudzanych w czasie pracy osiowej pompy wielotłoczkowej z tarczą wychylną. Zbudowano model o 13 stopniach swobody, którego dynamikę opisano układem liniowych równań różniczkowych o stałych współczynnikach. Siły wymuszające drgania wyznaczono na podstawie rzeczywistego przebiegu ciśnienia w cylindrach wirnika pompy. Celem przeprowadzonych analiz numerycznych było zbadanie wpływu zmian wartości wybranych parametrów modelu na charakterystyki dynamiczne układu.
EN
The paper presents the vibration analysis of the multi-piston axial swas-plate hydraulic pump. The dynamic model with 13 degrees of freedom is described by a system of linear differential equations with constant coefficients. The forces acting on the pistons were obtained from the actual pressure run in the cylinder port. The aim of the performed numerical simulations was to investigate the influence of the chosen model parameters on the dynamic characterstics of the pump.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.