Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza numeryczna ekranowania drgań przenoszonych przez podłoże gruntowe

Okroj Paweł, Hulimka Jacek

Inżynieria i Budownictwo

|

2024

|

R. 80, nr 3

153--159

PL

Artykuł poświęcono numerycznej analizie redukcji drgań w gruncie. Omówiono zasady obliczeń skuteczności tłumienia na przykładzie sztywnej, betonowej bariery w gruncie niespoistym. Przyjęto różne częstotliwości wymuszeń harmonicznych i różne głębokości barier. Analizując uzyskane wyniki, wykazano wyraźne tendencje wpływu przyjętych zmiennych na skuteczność ekranowania drgań przez zamodelowaną barierę.

EN

The paper discusses a method for the numerical analysis of vibration reduction in soil. Using the example of a rigid concrete barrier in non-cohesive soil, the principles of damping effectiveness calculations are presented. Different harmonic excitation frequencies and different barrier depths were assumed. Analysis of the results showed clear trends in the influence of the assumed parameters on the effectiveness of vibration shielding by the modelled barrier.

2

Study of influence of periodic defects on the propagation of wedge waves using laser ultrasound technique and finite element analysis

Yang Che-Hua, Jeyaprakash N., Fang Chi-Chong

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 2

art. no. e74, 1--19

EN

Wedge wave is a kind of elastic wave propagation along the tip of a wedge. In this study, a brass wedge with an apex angle of 60° was used as the substrate test piece and periodic defects were designed at the wedge tips. Laser ultrasonic technique and finite element analysis were used to investigate the influence of periodic defects at the wedge tip. The influence of different periodic defect parameter changes on the guided wave of the wedge body was studied. After obtaining the time-domain signal of the experiment and numerical analysis, the result was compared with the signal processing of Fast Fourier Transform. Result showed that the frequency domain signals would be effected by periodic defects on wedge tips, basic frequency would be downgraded by increase in defect width or increase in number of defects. But, the results did not reflect on the frequency channel phenomenon of phononic crystals. The wedge guided wave passing through three periodic defects and four periodic defects showed an error percentage of 1.4–2.9, which confirm the convergence of the results. The experimental measurement agreed well with the finite element simulation results. The results of this study can be applied to estimate the defect width and penetration wave.

3

Elastic full waveform inversion in VTI media using logging data constraints and gradient precondition

Xu Yipeng, Zhang Kai, Li Zhenchun, He Zilin, Gao Jinfeng, Zhao Xianyang

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 4

1665--1676

EN

Elastic full waveform inversion (EFWI) in VTI media using velocity model-based parameterization (PARM-VTIEFWI) can improve the sensitivity of anisotropic parameters, but there are still the problems of gradient’s interference and Nonunique. Research has shown that logging data can constrain the Non-unique of FWI. Therefore, in this paper, we use the logging data as a constraint to limit the Non-unique of the PARM-VTIEFWI. We derive the objective function and gradient equation for the PARM-VTIEFWI based on the constraint of logging information. In addition, to reduce the interference between the gradients of parameters in VTI media, we incorporate a pseudo-Hessian matrix to precondition the gradients and derive a gradient preconditioning formula based on the pseudo-Hessian matrix in this paper. In summary, we propose a new PARM-VTIEFWI method based on logging information constraint and gradient precondition, which reduces the interference between the parameter gradients and constrains the Non-unique of the inversion. The correctness and validity of the method were demonstrated by examples.

4

Effect of initial stress on the dynamic response of a multi-layered plate-strip subjected to an arbitrary inclined time-harmonic force

Dasdemir A.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2017

|

Vol. 22, no. 3

521–537

EN

The forced vibration of a multi-layered plate-strip with initial stress under the action of an arbitrary inclined time-harmonic force resting on a rigid foundation is considered. Within the framework of the piecewise homogeneous body model with the use of the three-dimensional linearized theory of elastic waves in initially stressed bodies (TLTEWISB), a mathematical modelling is presented in plane strain state. It is assumed that there exists the complete contact interaction at the interface between the layers and the materials of the layer are linearly elastic, homogeneous and isotropic. The governing system of the partial differential equations of motion for the considered problem is solved approximately by employing the Finite Element Method (FEM). Further, the influence of the initial stress parameter on the dynamic response of the plate-strip is presented.

5

Nowoczesne metody diagnostyki obiektów zabytkowych

Zielińska M.

Przegląd Budowlany

|

2016

|

R. 87, nr 12

52--55

PL

W artykule omówiono nowoczesne metody diagnostyki obiektów zabytkowych. Wśród nich główną rolę odgrywają metody nieniszczące. Ze względu na ich nieinwazyjny charakter stają się one niezwykle popularne zwłaszcza w obiektach, w których dużą wagę przywiązuje się do zachowania historycznych elementów. W pracy zestawiono różne metody prowadzenia badań z przedstawieniem ich zalet i wad. Omówione zostały badania dynamiczne oraz badania wykorzystujące propagację fal sprężystych i elektromagnetycznych. Wszystkie z metod stosowane są do oceny struktury i stanu technicznego ścian, stropów, słupów i innych elementów konstrukcyjnych. Badania te pozwalają na rozpoznanie materiału, z jakiego jest wykonana dana struktura, na wykrycie nieciągłości w postaci pustek czy pęknięć oraz na oszacowanie wewnętrznych zmian materiału niewidocznych gołym okiem.

EN

The article discusses the available methods which may be applied in diagnostics pertaining to historical buildings and structures. Among the aforesaid measures, non-destructive methods play a significant role. Due to their non-invasive character, they are becoming increasingly popular, especially in case of structures, where a lot of emphasis is placed on retaining of their historical elements. Within the work, a varied range of methods that could be used for research has been outlined, along with advantages and disadvantages of the said methods. Dynamic test methods, and test methods making use of propagation of elastic and electromagnetic waves, are discussed in the article. All of the methods are used for the purpose of assessing the structural and technical status of walls, ceilings, columns and other structural elements. The work described above makes it possible to recognize the material used to create the given structure, lack of continuity (empty or broken areas), or to estimate the internal structural changes within the material, usually invisible to the naked eye.

6

Perspektywy nowoczesnej diagnostyki połączeń dźwigarów mostowych z wykorzystaniem fal sprężystych

Kędra R., Rucka M.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 7

35--37

PL

W artykule przedstawiono wyniki analiz doświadczalnych propagacji fal sprężystych w modelu laboratoryjnym połączenia nakładkowego dwuteowego dźwigara blachownicowego. Badano możliwość wykrycia całkowitego poluzowania pojedynczych śrub i grup łączników. Przeanalizowano zmiany jakościowe zarejestrowanych sygnałów, ich wpływ na energię sygnału oraz współczynnik korelacji krzyżowej. Wykazano możliwość zastosowania fal sprężystych do wykrywania uszkodzenia i jego ewolucji.

EN

This article presents results of experimental analyses of elastic wave propagation in a laboratory model of the double-T plate girder splice connection. The possibility of detection of complete loosening of individual fasteners and their groups was examined. The qualitative changes of recorded signals, their influence on the signal energy and the cross-correlation coefficient were analysed. It has been shown, that the elastic waves can be effectively used for damage detection and its evolution.

7

Implementation of Elastic Prestack Reverse-Time Migration Using an Efficient Finite-Difference Scheme

Yan H., Yang L., Dai H., Li X. Y.

Acta Geophysica

|

2016

|

Vol. 64, no. 5

1605--1625

EN

Elastic reverse-time migration (RTM) can reflect the underground elastic information more comprehensively than single-component Pwave migration. One of the most important requirements of elastic RTM is to solve wave equations. The imaging accuracy and efficiency of RTM depends heavily on the algorithms used for solving wave equations. In this paper, we propose an efficient staggered-grid finite-difference (SFD) scheme based on a sampling approximation method with adaptive variable difference operator lengths to implement elastic prestack RTM. Numerical dispersion analysis and wavefield extrapolation results show that the sampling approximation SFD scheme has greater accuracy than the conventional Taylor-series expansion SFD scheme. We also test the elastic RTM algorithm on theoretical models and a field data set, respectively. Experiments presented demonstrate that elastic RTM using the proposed SFD scheme can generate better images than that using the Taylor-series expansion SFD scheme, particularly for PS images. Furthermore, the application of adaptive variable difference operator lengths can effectively improve the computational efficiency of elastic RTM.

8

Modelowanie numeryczne zjawiska propagacji fal sprężystych w płytach prostokątnych z otworem kołowym

Barski M., Stawiarski A., Pająk P.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2015

|

z. 106

30

PL

Zjawisko propagacji fal sprężystych znajduje obecnie szerokie zastosowanie w systemach wczesnego wykrywania uszkodzeń w elementach nośnych konstrukcji. Jednakże w wielu takich elementach znajdują się różnego rodzaju otwory, które często powodują powstawanie koncentracji naprężeń. Jest to główna przyczyna powstawania uszkodzeń. W obecnej pracy skoncentrowano się na analizie numerycznej (metoda elementów skończonych) propagacji fal sprężystych w sąsiedztwie otworów. Wyniki symulacji komputerowych zweryfikowano eksperymentalnie przy wykorzystaniu przetworników piezoelektrycznych i odpowiedniej aparatury kontrolno-pomiarowej. Praca ta stanowi wstęp do opracowania efektywnej i skutecznej metody lokalizowania uszkodzeń na krawędzi otworów.

9

Elastic wave propagation for condition assessment of steel bar embedded in mortar

Rucka M., Zima B.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2015

|

Vol. 20, no. 1

159--170

EN

This study deals with experimental and numerical investigations of elastic wave propagation in steel bars partially embedded in mortar. The bars with different bonding lengths were tested. Two types of damage were considered: damage of the steel bar and damage of the mortar. Longitudinal waves were excited by a piezoelectric actuator and a vibrometer was used to non-contact measurements of velocity signals. Numerical calculations were performed using the finite elements method. As a result, this paper discusses the possibility of condition assessment in bars embedded in mortar by means of elastic waves.

10

Conversion excitation of intense sound fields in crystals

Alshits V., Bessonova D., Lyubimov V., Radowicz A.

Vibrations in Physical Systems

|

2014

|

Vol. 26

13--20

EN

The resonant excitation of an intense elastic wave in a crystal is described through a special nonspecular reflection close to a conversion when almost all the energy from the incident pump wave falls into the near-surface narrow high-intensity reflected beam. The resonance arises when the excited reflected wave is close to the bulk eigenmode satisfying the condition of free boundary. It is shown that the choice of the crystal surface parallel to a symmetry plane allows simultaneous optimization of reflection geometry when the intensity maximum for the excited wave is accompanied by the intensity minimum for the other (parasite) reflected wave. And the conversion criterion of vanishing of the above minimum is determined by one definite condition on elastic moduli. On this basis the series of real monoclinic, orthorhombic and hexagonal crystals were chosen where the resonant reflection in non-symmetric sagittal planes proves to be very close to conversion.

11

Diagnostics of bolted lap joint using guided wave propagation

Kędra R., Rucka M.

Diagnostyka

|

2014

|

Vol. 15, No. 4

35--40

EN

The paper presents numerical and experimental analyses of elastic waves propagation in a bolted lap joint. In experimental investigations condition assessment of the joint was performed with the use of symmetric waves excited by a piezoactuator. Numerical calculations were conducted in commercial finite element method software Abaqus. The influence of number of bolts and the value of the initial stress on recorded signals was examined. The study showed the possibility of using elastic waves in the context of diagnostics of bolted joints.

PL

Praca przedstawia numeryczne i eksperymentalne analizy propagacji fal sprężystych w zakładkowym połączeniu śrubowym. W badaniach eksperymentalnych wykorzystano fale wzbudzane w płaszczyźnie połączenia za pomocą piezoaktuatora. Obliczenia numeryczne wykonano w środowisku komercyjnego programu metody elementów skończonych Abaqus. W badaniach analizowano wpływ liczby śrub i wartości momentu dokręcającego na zarejestrowane sygnały. Wykazano możliwość zastosowania fal sprężystych do diagnostyki połączeń.

12

Detekcja stanu zakotwienia pręta za pomocą fal sprężystych

Rucka M., Zima B.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 1

257--267

PL

W pracy przedstawiono wstępne wyniki badań eksperymentalnych i obliczeń numerycznych mających na celu określenie możliwości oceny stanu zakotwienia pręta stalowego w materiale kompozytowym typu zaprawa. Badanym obiektem był pręt stalowy osadzony w zaprawie o kształcie prostopadłościanu. Analizie poddano pręt stalowy otoczony zaprawą na trzech różnych długościach oraz pręt stalowy swobodny. W jednym z modeli na pewnym odcinku dokonano uszkodzenia w postaci braku współpracy między zaprawą a stalowym prętem. Do detekcji stanu zakotwienia wykorzystano zjawisko propagacji fal sprężystych. W przeprowadzonych badaniach eksperymentalnych fala została wzbudzona za pomocą wzbudnika piezoelektrycznego przymocowanego do jednego z końców pręta stalowego, natomiast odpowiedź układu została zarejestrowana bezstykowo za pomocą wibrometru laserowego. Jako wzbudzenie zastosowano ultradźwiękową paczkę falową modulowaną oknem Hanninga. Obliczenia numeryczne propagacji fal przeprowadzono metodą elementów skończonych w środowisku Abaqus/Explicit z zastosowaniem elementów bryłowych. W wyniku obliczeń wykazano zmianę charakteru zarejestrowanego sygnału propagującej fali wraz ze zmianą modułu sprężystości zaprawy. Zjawisko wycieku fali do otaczającej bryły zaprawy zwiększało intensywność wraz ze wzrostem wartości modułu sprężystości zaprawy. Identyfikację długości zakotwienia pręta przeprowadzono na podstawie analizy czasów odbić w zarejestrowanych sygnałach fali ultradźwiękowej oraz prędkości jej propagacji.

EN

The article presents results of experimental and numerical studies aimed to evaluate the possibility of condition assessment of a steel rod anchored in mortar. The tests were performed for the steel rod embedded in mortar of different lengths. One of the experimental models has been deliberately damaged by removing the part of mortar from a section of the rod. To detect the condition state of anchorage, the phenomenon of propagation of elastic waves was used. Identification of anchorage length as well as damage detection in mortar was made based on analysis of reflections in the registered wave propagating signals.

13

Diagnostyka betonowych belek poddanych zginaniu z zastosowaniem propagacji fal sprężystych

Chróścielewski J., Rucka M., Wilde K., Witkowski W.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 3/II

349-356

PL

W artykule przedstawiono badania eksperymentalne i symulacje numeryczne propagacji fal sprężystych w belce betonowej w trakcie jej trójpunktowego zginania. W eksperymencie wykorzystano zjawisko propagacji fal generowanych wzbudnikiem piezoelektrycznym i ich pomiar za pomocą odbiornika piezoelektrycznego umieszczonego po przeciwległej stronie belki. Porównanie danych pomiarowych z wynikami symulacji numerycznych wykonano dla próbki w stanie nieuszkodzonym oraz w stanie uszkodzonym przy założeniu funkcyjnej zmiany efektywnego modułu sprężystości w strefie zarysowanej.

EN

The paper presents an experimental study and numerical simulations of guided wave propagation through a concrete beam for a purpose of ultrasonic diagnostics. An influence of material damage due to bending on propagating elastic waves amplitudes is assessed.

14

Fale sprężyste w badaniach konstrukcji. Cz.2. Doświadczenia laboratoryjne

Nazarko P., Jurek M., Ziemiański L.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2009

|

z. 55 [267]

43-50

EN

The paper presents an idea of elastic waves application in the field of structure test and health monitoring. Laboratory experiments were performed for several laboratory specimens made of various materials. In this paper strips elements and plates were analyzed. The main components of the used equipment and the laboratory setup were discussed. The obtained results of preliminary tests have shown that such the approach can be successfully used for the purpose of diagnosis systems since it provides good indication about damage appearance and predicts its size with reasonably well accuracy.

15

Fale sprężyste w badaniach konstrukcji. Cz.1. Przetwarzanie sygnałów

Nazarko P., Jurek M., Ziemiański L.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2009

|

z. 55 [267]

37-42

EN

The paper presents an idea of elastic waves application in the field of structure test and health monitoring. Smart technology used for this purpose can lead further to autonomous systems that may operate in real time providing information about the structure state or even remaining operational life. However, the analysis of the elastic waves signals, assuming reflections from structure boundaries, connections, cracks, delaminations, etc., may be rather clear or pretty complex. Due to this fact advance signal processing techniques were used here for a purpose of signal de-noising and features extraction. The proposed system performs two levels of structure diagnosis: novelty detection and damage prediction. The developed procedure of signal processing has been studied for the elastic waves signals measured in various laboratory specimens. It has been proved that the application of those techniques improves the accuracy of the designed diagnosis system. Trained neural networks were able to detect damage and predict its size with reasonably well accuracy.

16

Formulation of spectral truss element for guided waves damage detection in spatial steel trusses

Chróścielewski J., Rucka M., Wilde K., Witkowski W.

Archives of Civil Engineering

|

2009

|

Vol. 55, nr 1

43-63

EN

This study presents a spectral finite element and time integration scheme for wave propagation in spatial truss structures of arbitrary geometry. The current approach does not limit the number of nodes per element. The numerical simulations have been performed for an ideal truss as well as for the truss with singularity points imposed by the additional mass. The accelerations time histories of elastic waves have been applied to find the locations of the additional masses. The detection of truss singularities based on the analysis of elastic waves is discussed.

PL

Przedstawiono sformułowanie wielowęzłowego elementu spektralnego oraz odpowiedniego schematu całkowania ukierunkowanego na problem propagacji fal w kratownicach przestrzennych o dowolnej geometrii. Zaproponowane podejście nie ogranicza liczby węzłów w elemencie kratowym. Porównawcze rozwiązania numeryczne przeprowadzono dla konstrukcji idealnej (w stanie nieuszkodzonym) oraz dla konstrukcji z miejscową nieregularnością w formie dodatkowej masy. Zadaniem odbieranych w punkcie pomiarowym sygnałów czasowych przyspieszeń fal sprężystych jest wykrycie i zlokalizowanie pozycji dodatkowej masy. W pracy przeprowadzono dyskusję nad możliwością detekcji uszkodzeń w konstrukcjach kratowych na podstawie analizy fal sprężystych.

17

Wykrywanie uszkodzeń konstrukcji z wykorzystaniem fal sprężystych oraz sztucznych sieci neuronowych

Nazarko P., Ziemiański L.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2008

|

z. 74 [258]

271-282

EN

Examination of structures integrity and failures detection are nowadays of great interest for both civil infrastructure and industry systems. This paper presents Structural Health Monitoring (SHM) technique that was tested on several laboratory models and utilizes elastic wave propagation phenomenon. Furthermore, it describes signals feature extraction procedure by using Principal Component Analysis (PCA). Artificial Neural Networks (ANNs) and statistical learning theory are used to determine and classify structure's damages. The results show that data reduction using PCA, followed by implementation of ANNs patterns recognition, provide a good indication of failure occurrence and they may be used for SHM.

18

Identyfikacja uszkodzenia w paśmie aluminium z wykorzystaniem miękkich metod obliczeniowych

Jurek M., Ziemiański L.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2008

|

z. 74 [258]

127-134

EN

This paper presents an application of non-destructive damage detection method based on structural wave propagation phenomenon. A set of laboratory experiments on aluminium strip was carried out. Several failure cases were introduce into the laboratory model. Elastic wave was actuated and received by piezoelements. Recorded signals were processed using wavelet analysis. Obtained signal parameters were used as an input vector of artificial neural networks. Several network architectures were tested.

19

Nieniszczące badania konstrukcji: wykrywanie zmian w elementach konstrukcji z wykorzystaniem zjawiska fal sprężystych

Jurek M., Nazarko P., Ziemiański L.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2007

|

z. 45 {243}

67-87

PL

Od wielu lat badania prowadzone na Wydziale Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Rzeszowskiej obejmują nieniszczące określanie stanu konstrukcji inżynierskich. Stosowane metody to m.in. analiza przebiegu czasowego przyśpieszeń wybranych punktów badanej konstrukcji, analiza widma częstotliwościowego oraz analiza przebiegu fali sprężystej w badanej konstrukcji. Natomiast do analizy sygnału wykorzystywana jest analiza modalna, analiza za pomocą sztucznych sieci neuronowych oraz analiza falkowa. Niniejsza praca przedstawia problematykę związaną z obszarem zainteresowań autorów opracowania i obejmuje nieniszczącą analizę stanu konstrukcji inżynierskich bazującą na analizie propagacji fali sprężystej z zastosowaniem sztucznych sieci neuronowych.

EN

Since many years Faculty of Civil and Environmental Engineering of Rzeszow University of Technology is carrying out some research on the non-destructive structure testing. The applied methods include the analysis of the acceleration signals in both time and frequency domains and the analysis of the propagation of elastic waves. Modal analysis or analysis involving artificial neural networks and wavelets are applied in the analysis of measurement signals. This paper presents problems connected with authors' field of interests and includes strip-structures analysis based on the elastic wave perturbations and artificial neural networks.

20

Identyfikacja zmian eksploatacyjnych prędkości przemieszczania się fali sprężystej w taśmie przenośnika

Lutyński A., Gąsior S.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2007

|

z. 280

325-333

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań przemysłowych prędkości przebiegu fali sprężystej w taśmie. Opisano również obiekty badań, metodykę i aparaturę użytą do badań. Badania zostały powtórzone trzykrotnie, na trzech przenośnikach, w tych samych warunkach pracy: dla tego samego napięcia wstępnego taśmy i tego samego rodzaju rozruchu. Wyniki badań wykazały istotne różnice w prędkości przebiegu fali sprężystej w taśmie.

EN

The results of the industrial tests of propagation of tension wave in the conveyor wave have been presented in the paper. The object of tests, method and apparatus has been described. The tests were repeated three times on three conveyors, under the same conditions: with the same initial tension of the belt and with the same starting. The results of the performed tests revealed significant differences in the speed of the elastic wave in the belt.