Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badanie histerezy mechanicznej ścięgien wieprzowych

Liber-Kneć A., Łagan S.

Engineering of Biomaterials

|

2017

|

Vol. 20, no. 139

26--30

PL

Ścięgna mogą być czasowo lub trwale uszkodzone w warunkach nadmiernego obciążenia lub obciążenia przyłożonego z dużą szybkością. Z punktu widzenia decyzji chirurga istotnym jest przewidywanie intensywności uszkodzeń ścięgien. Można to zrobić poprzez określenie i zrozumienie odpowiedzi mechanicznej i rodzajów uszkodzeń ścięgien pod wpływem działania obciążenia. Jedną z ważnych cech ścięgien jest histereza mechaniczna, która określa zdolność ścięgna do rozpraszania energii, co oznacza, że napięcie mięśni nie jest w pełni przenoszone na szkielet. Badania przeprowadzono w celu określenia histerezy mechanicznej w modelu ścięgien wieprzowych w warunkach cyklicznego obciążenia w próbie quasi-statycznego rozciągania. Wykonano dziesięć cykli obciążenia- -odciążenia w teście quasi-statycznego rozciągania dla trzech poziomów maksymalnego obciążenia: 50 N, 100 N i 150 N. Dla każdego poziomu obciążenia zarejestrowano trzy pętle histerezy (pierwszą, piątą, dziesiątą) i na ich podstawie obliczono wartości energii dyssypacji i histerezy mechanicznej. Średnie wartości energii rozpraszania wyniosły 4,4 ±0,7 mJ, 19,7 ±3,7 mJ, 23,9 ±3,9 mJ odpowiednio dla poziomów obciążenia 50, 100 i 150 N. Między piątym a dziesiątym cyklem, dla których zaobserwowano stabilizację energii rozproszonej, wartości te wynosiły od 22 do 32%, co stanowiło połowę wartości histerezy dla pierwszego cyklu. Zaobserwowano wpływ zastosowanych obciążeń na wartości, zarówno energii dyssypacji, jak i energii zwróconej. Wpływu tego nie zaobserwowano na wartość histerezy mechanicznej.

EN

Tendons may be temporarily or permanently damaged under conditions of excessive high-rate loading. It is important for surgery decisions to predict the intensity of tendons injures. It can be done by the determination and understanding of the mechanical response and the failure modes of tendons under loading. One of the important issues concerned with tendons is mechanical hysteresis, demonstrating the ability of the tendon to dissipate energy, which indicates that the muscular tension is not fully transmitted to the skeleton. The aim of the study was to determine mechanical hysteresis of porcine tendons model under cyclic loading in the quasi-static tensile test. Repeated ten loading-unloading cycles in the quasi-linear tensile test were made for three levels of the maximal load: 50 N, 100 N and 150 N. Three hysteresis loops for each level of load were registered (1st, 5th, 10th) and used for calculation the values of energy dissipation and mechanical hysteresis. The mean values of energy dissipation were 4.4 ±0.7 mJ, 19.7 ±3.7 mJ, 23.9 ±3.9 mJ for load levels 50, 100 and 150 N, respectively. Between fifth and tenth cycle for which the stabilization of the mechanical hysteresis was observed, its values were between 22 and 32%, what was about half of the hysteresis value for the first cycle. The influence of the applied loads on the values of both the energy of dissipation and the returned energy can be seen but the value of mechanical hysteresis is independent of load levels.

2

Badania przemieszczeń poprzecznych toru kolejowego w kontekście zjawiska histerezy mechanicznej. Cz. 2

Chrostowski P., Grulkowski S., Koc W., Wilk A.

Infrastruktura Transportu

|

2012

|

nr 5

18-20

PL

W części II artykułu zajęto się obserwacją w trakcie badań zjawiska histerezy mechanicznej występującej w torze kolejowym podczas procesu regulacji geometrycznej jego osi. Do opisu tego zjawiska zastosowano klasyczny, skalarny model histerezy Preisacha. Uzyskano stosunkowo dużą zgodność pomiędzy wynikami badań eksperymentalnych przeprowadzonych w torze kolejowym i wynikami obliczeń numerycznych.

3

Koncepcja zastosowania klasycznego modelu Preisacha w opisie histerezy mechanicznej toru kolejowego

Koc W., Wilk A., Chrostowski P., Grulkowski S.

Przegląd Komunikacyjny

|

2011

|

Nr 9-10

64-67

PL

W pracy przedstawiono implementację klasycznego, skalarnego modelu histerezy Preisacha w zastosowaniu do opisu zjawiska histerezy mechanicznej, występującej w torze kolejowym podczas procesu regulacji geometrycznej jego osi (tj. w trakcie przesuwania rusztu torowego w kierunku poprzecznym). Opisano zwięźle założenia teorii Preisacha oraz skalarny model matematyczny histerezy mechanicznej, oparty na rozkładzie statystycznym zmodyfikowanych operatorów histerezowych. Przedstawiono charakterystyczne stany przemieszczeń toru pod wpływem sił poprzecznych oraz dokonano interpretacji tych stanów na płaszczyźnie fazowej Preisacha. Podano relacje matematyczne umożliwiające modelowanie trajektorii przemieszczeń toru za pomocą funkcji dystrybucji Preisacha (FDP) lub funkcji Everetta (FE). Wymieniono znane w literaturze sposoby identyfikacji FDP oraz FE. W pracy opisano również szczegółowo sposób wyznaczenia FE z wyników eksperymentalnych tzw. głównej pętli histerezy. Dokonano porównania pomiędzy wynikami badań eksperymentalnych przeprowadzonych w torze kolejowym i wynikami obliczeń numerycznych przyjętego modelu histerezy. Uzyskano stosunkowo dużą zgodność pomiędzy tymi wynikami, co pozwala wnioskować, iż przyjęta koncepcja modelowania histerezy w przemieszczeniach poprzecznych toru kolejowego powinna być rozwijana. Ponieważ kształt pętli histerezy zależny jest również od występującej w szynach siły osiowej, analiza omawianego zjawiska może stanowić podstawę do poszukiwań skutecznej metody określania sił podłużnych w torze bezstykowym.

EN

The paper presents implementation of the classical scalar Preisach model for description of hysteresis phenomenon in railway track subjected to lateral displacements. The principles of the Preisach theory as well as the scalar mathematical model of mechanical hysteresis based on statistically distributed modified hysteresis operators were briefly presented. The article presents characteristic states of track's displacements under the lateral forces and the interpretation of these states on the Preisach phase plane are presented. The authors give the mathematic formulas which allow to calculate the trajectory of track displacements using the Preisach distribution function (PDF) or the Everett function (EF). The known from the literature identification methods of PDF and EF are presented. Mathematical formula for calculation of the Everett function on the base of major hysteresis loop is presented. The implemented hysteresis model has been validated by comparing the calculations and obtained results of experiments of railway track horizontal displacements. Both the experiments and simulations confirm the accuracy of worked out model therefore the adopted idea of hysteresis modeling seems be correct and should be further developed. Because the shape of hysteresis loop depends directly of the state of stress in rails, therefore the analysis of this phenomenon could be a base for an investigation of the effective method of axial forces assessment (in rails of CWR track).