Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The method of estimating kinematic road excitation with use of real suspension responses and model

Klockiewicz Zbyszko, Ślaski Grzegorz

Vibrations in Physical Systems

|

2019

|

Vol. 30, nr 2

art. no. 2019214

EN

The paper deals with the problem of vertical kinematic excitations in road vehicle dynamics simulation, with the main focus on reconstruction of random excitations using measured dynamic responses of a car suspension. The possibility of causing excitations adequately in terms of chosen conditions of exploitation and in reliable way is crucial to properly asses ride comfort, ride safety as well as rattle space and fatigue strength of suspension elements. The paper presents a method of generating equivalent kinematic excitation allowing for reconstruction of suspension dynamic responses in simulation. The method uses unsprung mass accelerations acquired during test rides and a model of vertical suspension dynamics. The method uses estimated displacements of unsprung mass as a preliminary approximation of kinematic excitation and tracking control system with a PID controller, which causes corrections of kinematic excitations transforming it to the form that allows for faithful reconstruction of unsprung mass accelerations and, in turn, kinematic excitations. The paper presents the basic structure of kinematic excitations’ reconstruction system as well as a method of tuning PID controller’s coefficients so that the error in estimation is minimized. Research and verification of results were done using a sine chirp signal and constant frequency sine waves. The similarity of estimated road profiles is high with error no larger than 8% of the original signal’s amplitude.

2

Simulation study of the method of random kinematic road excitation’s reconstruction based on suspension dynamic responses with signal disruptions

Klockiewicz Zbyszko, Ślaski Grzegorz, Spadło Mikołaj

Vibrations in Physical Systems

|

2019

|

Vol. 30, nr 2

art. no. 2019208

EN

The paper presents the results of simulation studies of the method of random kinematic road excitation’s reconstruction based on the dynamic responses of the suspension acquired in road tests. The method uses registered unsprung mass accelerations as well as model of suspension’s vertical dynamics and tracking control with PID controller to monitor unsprung mass accelerations’ signal in simulation. In the simulation the quality of reconstruction of random irregularities of the road profile was tested. The road profiles were generated based on their power spectral density of road profile heights that is in line with the description given in ISO 8608 standard. Four road classes had their profiles estimations tested – A, B, C and D (corresponding to highways through city roads to the very bad quality roads). The influence of the simulated noise in the suspension’s dynamic response signal – i.e. unsprung mass acceleration – was also tested. The methods of processing of the initial acceleration’s signal from the road tests were proposed and achieved accuracy was defined. Lastly, the necessary requirements to use the method effectively were defined and its limitations were listed.

3

Experimental identification of modal parameters for the model of a building subjected to short-term kinematic excitation

Majcher K.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2018

|

Vol. 40, nr 4

321--332

EN

In this work, the input-output method of dynamic parameters’ identification is experimentally tested. A method based on the transformation of a dynamic problem into a static problem by means of integration of the input and output signal was presented. The problem discussed in this article is the identification of the coefficients of stiffness matrices and eigenfrequencies of a discrete dynamic system subjected to kinematic input. The experimental analysis was carried out on a three-storey slab-and-column structure, which constitutes a physical model of a building. The vibrations of the model were excited kinematically by an earthquake simulator. The device has a computer-controlled, movable table top, which can move independently in three directions, that is, horizontally, vertically, and rotationally around the vertical axis. The aim of the experimental studies presented in this work was to determine the dynamic parameters of the model (stiffness, natural frequencies) using the input-output method in the time domain. Moreover, the results obtained with this method were compared with the results of experimental modal analysis (EMA) in order to verify their correctness. It was assumed that the movement of the base is horizontal and occurs in one direction. Two short-term, irregular kinematic excitations of the construction were considered, and the selected results and conclusions from experimental analyses were presented in this work.

4

Drgania stalowej konstrukcji wsporczej linii elektroenergetycznej wysokiego napięcia wywołane wymuszeniem kinematycznym

Dudziak S., Kozyra Z.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 12

2463--2467, CD

PL

Artykuł dotyczy analizy dynamicznej stalowej konstrukcji wsporczej pod napowietrzną linię elektroenergetyczną. Celem analizy było określenie wpływu oddziaływań parasejsmicznych na pracę urządzenia precyzyjnego zamontowanego w punktach na poprzeczniku, do których poprzez izolatory podwieszone są przewody aluminiowo-stalowe. Do rozważań przyjęto przelotowy słup linii 220kV. W programie Abaqus zbudowano przestrzenny model słupa. Rozpatrzono dwa rodzaje podparcia konstrukcji - sztywne i sprężyste, które w uproszczony sposób uwzględniało interakcję z gruntem. Przeprowadzono analizę modalną, której wynikiem są częstotliwości oraz postacie drgań własnych konstrukcji. Następnie dokonano analizy dynamicznej z wykorzystaniem metod bezpośredniego całkowania równań ruchu. Jej efektem jest odpowiedź dynamiczna konstrukcji w formie przebiegów czasowych prędkości wybranych punktów znajdujących się na poprzeczniku słupa. Uzyskane przebiegi czasowe prędkości poddano transformacji Fouriera, której wynikiem są widma drgań. Dla wybranych punktów obliczono wartości skuteczne prędkości i porównano z dopuszczalnymi, zalecanymi przez normę PN-85/B-02170.

EN

The paper presents a dynamic analysis of the electricity pylon. The aim of the analysis was to determine the influence of paraseismic actions on a precision device installed in points on a crossarm, in which aluminium conductors steel-reinforced are mounted through isolators. The a-type pylon 220 kV was investigated. The 3D numerical model of the pylon was built in Abaqus program. The two different types of supports were compared - rigid and elastic, which comply interaction with soil in a simplified way. The modal analysis was submitted - natural frequencies and modes were received. Then solution of the dynamic analysis was found with implicit direct integration of motion equations methods. Velocities as functions of time for selected points were calculated during the analysis. Amplitude-frequency characteristics were determined using Fourier transform. For selected points RMS velocities were calculated and compared with requirements of the norm PN-85/B-02170.

5

Kinematically Excited Vibration of an Asymmetric Rotor/Bearing System With Magnetic Lubricant

Perek A., Kurnik W.

Machine Dynamics Research

|

2015

|

Vol. 39, No. 4

5-19

EN

The paper is concerned with transverse dynamics of a rigid rotor supported in a semi-active slide bearing lubricated with a magnetic fluid. Attention is focused on modeling and simulation of forced vibrations of an asymmetric rotor supported in a rolling bearing at one end and in a slide bearing, on the other one. The slide bearing is treated as a nonlinear flexible support with visco-elastic properties controlled by an external magnetic field via a ferrofluid used as a bearing lubricant. The considered dynamical system is a discrete model of real rotor of Rotor Kit RK-4 by Bentley Nevada, a laboratory device being used for educational and research purposes. The aim of the study is to find how a magnetically induced modification of the magnetic fluid affects the resonant behavior of the rotor under harmonic kinematic excitation by the rotor housing movement. Computer simulations are used to obtain resonant curves of nonlinear relative rotor/housing vibrations. The effects of magnetically controlled viscosity of the lubricant fluid are presented as changes of shape and maximum values of the resonant curves as well as a shift of the resonance zone in the excitation frequency domain.

6

Modeling and parameter identification of vibrations of a double torsion pendulum with friction

Czerwiński E., Olejnik P., Awrejcewicz J.

Acta Mechanica et Automatica

|

2015

|

Vol. 9, no. 4

204--212

EN

The purpose of this paper is to investigate a double torsion pendulum with planar frictional contact. The single torsion pendulum with one-degree-of-freedom is an angular equivalent of the linear harmonic oscillator. The second degree of freedom has been obtained by adding a free body to the inverted single torsion pendulum. The free body’s angular displacement is caused by frictional forces appearing in the interface (contact zone) between the free body and the pendulum column’s head kinematically excited at its base by a mechanism with torsion spiral spring. An experimental station has been set up and run to find most unknown parameters of the pendulum from the time series of state variables taken as inputs to the Nelder-Mead method of identification. The obtained results proved significant usability of the identification method in the case of numerical simulation of the pendulum’s dynamical model. It has not been satisfactorily proved in the case of time characteristics coming from a real system that exhibits also some unrecognized physical effects.

7

Synchronization of rotating double pendula system

Grabski J., Strzałko J., Wojewoda J., Kapitaniak T.

Vibrations in Physical Systems

|

2012

|

Vol. 25

159--164

EN

Theoretical and experimental analysis of a set of four double pendula located on a vertically excited platform is analysed. The pendula can rotate in different directions. The main interest is concentrated on the phenomenon of synchronization. It has been shown that different types of phase synchronization between pendula can be observed. The experimental results are confirmed by the numerical simulations.

8

Determination of the stochastic kinematic excitation of the car by the real profile of the road surface

Gardulski J., Adamczyk J., Targosz J.

Archives of Transport

|

2011

|

Vol. 23, iss. 4

447-454

EN

In the research of model vehicle suspensions for the sake of the simple mathematical notation, in the equations it is assumed that the kinematic excitation is harmonic. This type of excitation is not present in the real exploitation condition of vehicles. In the effect the simulation testing of the suspension is only the estimate - it is not the equivalent of the real road conditions. The crosswise irregularities of the road surface (the profile) are random. The vehicle moving on such a road is excited with a stochastic excitation. The complete description of such process is very difficult. With its description it is assumed that their character is stationary in wide sense and ergodic. The correctness of such assumptions is confirmed by the research conducted by many research centres. Such an assumption requires tests on long distance which requires long measurement time. It may be assumed that mathematical condition of time approaching the infinity [...] is met. Most often the stationarity of the vibration signal in wider sense and its ergodicity is assessed with use of static signals by means of mean value and autocorrelation function. AIso the square mean, probability density and the power spectral density are calculated. The calculated values are used for description of stochastic excitation that are the effect of the irregularities of road surface.

PL

W badaniach modelowych zawieszeń najczęściej przyjmuje się harmoniczne wymuszenia kinematyczne. Ten typ wymuszeń nie występuje w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych pojazdów. Nierówności poprzeczne drogi (profil) mają charakter losowy. Poruszający się po takiej drodze pojazd, pobudzony jest do drgań wymuszeniem stochastycznym. Przy jego opisie przyjmuje się, że mają one charakter stacjonarny w szerszym sensie oraz ergodyczny. W artykule omówiono założenia i podstawy matematyczne wymuszeń losowych od nierówności drogi oraz ich miary energetyczne (wartość średnio kwadratowa, gęstość widmowa mocy). W drugiej części artykułu opisano zaprojektowany i wykonany wózek pomiarowy z głowicą pomiarową składającą się z: karty analogowo cyfrowej (DAQ) współpracującej z komputerem przenośnym typu laptop, trójosiowego czujnika przyśpieszeń drgań opracowanego na bazie podzespołów ADXLxxxEB firmy Analog Devices, przetwornika przemieszczeń kątowych na bazie czujnika indukcyjnego IM 08-2N5PS-ZW 1, przetwornika nierówności nawierzchni drogi opracowanego przy wykorzystaniu układu optoelektronicznego ILD1402-200. Przydatność zaproponowanego wózka i wykonanej głowicy pomiarowej do badań nierówności drogi wykonano w warunkach drogowych podczas jazdy zestawów samochód badany z holowanym wózkiem pomiarowym, uzyskując poprawne działanie głowicy pomiarowej oraz powtarzalność wyników, w zakresie prędkości 50 km/h.

9

Analiza porównawcza podstawowych rodzajów parasejsmicznych wymuszeń kinematycznych w Polkowicach

Lipski Z.

Inżynieria i Budownictwo

|

2010

|

R. 66, nr 5-6

311-314

PL

Przedstawiono analizę porównawczą wymuszeń kinematycznych generowanych przez wstrząsy górnicze w Polkowicach. Wyróżniono dwa ich rodzaje w zależności od właściwości czasowo-widmowych, tj. z uwzględnieniem niestacjonarności. Stanowią one obciążenia dynamiczne budynków narażonych na ten wpływ górniczy. Podano wartości parametrów charakteryzujących wymuszenia.

EN

The comparison analysis of kinematic exictations generated by mining quakes in Polkowice was presented. Two types of them were distinguished depending on their time - spectral properties, i.e. considering non-stationarity. They constitute dynamic loads of building exposed to this mining impact. The values of the parameters characterising them were given. They ware confronted taking under consideration consequences of their influence on the buildings.

10

Numerical simulation of feedback controlled fluid-induced instabilities in rotor system supported by hydrodynamic bearings

Ferfecki P., Sikora R., Poruba Z.

Archives of Control Sciences

|

2010

|

Vol. 20, no. 3

287-301

EN

In certain operating conditions, the oil-film forces, by which the hydrodynamic bearings act on the rotor, destabilize and induce a self-excited vibration. There are many solution based on modifications of the bearing geometry to enlarge the operational range of the hydrodynamic bearing as a tilting pad bearing, lemon bore, etc. or usage of the dampers whose operation is based only on the dissipation of mechanical energy. In this paper several concepts based on controlled kinematic excitation of the bearing shells is investigated by computer simulation and by experimental test. The mathematical model of the uncontrolled and controlled rotor system contains the nonlinear hydrodynamic forces determined by the solution of the Reynolds equation assuming short case of bearing. To solve the equation of motion the Runge-Kutta method of the 4th order with Dormand-Prince modification and variable length of the integration step is used. The computer simulations were performed for rotor system without feedback control and with feedback controller. The main objectives of the numerical analysis were determination of the stability regions of the vibration excited by the imbalance forces. Results of the computer simulations proved that the analyzed approaches reduce amplitude of the rotor vibration caused by the imbalance forces. Experimental test and computer simulations demonstrate that the active vibration control increases considerably the rotation speed when the self-excited vibration of the oil-film occurred.

11

Time-spectral characteristics of paraseismic kinematic excitations, taking into account differentiation of the orogen at Polkowice

Lipski Z.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2010

|

Vol. 3, no. 3

63-68

EN

The paper presents the results of an analysis of nonstationary kinematic excitations generated by quakes due to mining activities taking into account differentiation of the orogen at Polkowice in the Copper-Mining District of Legnica and Głogów. Based on essential differences in the time-spectral characteristics of excitations two types of them may be distinguished. Most mining quakes in the region generates the first one. The aim of the analysis was to compute, how much the structure of orogen modifies values of parameters characterized the first type of excitations. The analysis was based on the results of seismological measurements of the 64 mining quakes which had occurred in the years 2000-2002 and 2004-2005 at Polkowice. Parameters characterizing the time-spectral properties of the excitations were calculated based on Gabor's representation. The effect of differentiations of the orogen into the values of these parameters was checked based on three tests of goodness of fit of the probability distribution for the three housing estates in Polkowice. It has been assumed that the positive results in two tests prove decisively that there is no reason to reject the hypothesis about identity of the compared distribuants concerning the respective parameters. There is a distinct differentiation in the results, depending on the parameter and on the given region of the town. Corrections of the values of parameters characterizing presented time-spectral properties of kinematic excitations have been displayed in figures.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy niestacjonarnych wymuszeń kinematycznych generowanych przez wstrząsy związane z eksploatacją górniczą, w której uwzględniono zróżnicowanie górotworu w Polkowicach w Legnicko-Głogowskim Okręgu Miedziowym. Bazując na zasadniczych różnicach w czasowo-widmowych charakterystykach tych wymuszeń wyróżniono dwa ich typy.Większość wstrząsów górniczych w regionie generuje pierwszy z nich. Celem analizy było sprawdzenie w jakim stopniu budowa górotworu modyfikuje wartości parametrów charakteryzujących pierwszy z typów wymuszeń. Analiza bazowała na wynikach pomiarów sejsmologicznych 64 wstrząsów górniczych, które wystąpiły w latach 2000-2002 i 2004-2005 w Polkowicach. Parametry charakteryzujące czasowo-widmowe własności wymuszeń obliczono wykorzystując reprezentację Gabora. Efekt zróżnicowania górotworu w wartościach tych parametrów sprawdzono z wykorzystaniem trzech testów zgodności rozkładów prawdopodobieństwa z uwzględnieniem trzech osiedli w Polkowicach. Przyjęto, że pozytywny wynik w dwóch testach zdecydowanie wskazuje, że nie ma podstaw do odrzucenia hipotezy o identyczności porównywanych rozkładów odnoszących się do rozważanych parametrów. Istnieje wyraźne zróżnicowanie wyników zależnie od parametru i regionu miasta. Korekty wartości parametrów charakteryzujących przedstawione własności czasowo-widmowe wymuszeń kinematycznych zaprezentowano na rysunkach.

12

Synchronization of mechanical oscillators excited kinematically

Perlikowski P.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2008

|

Vol. 46 nr 1

185-204

EN

In this paper, the behaviour of a system of coupled mechanical oscillators excited kinematically was studied numerically. Several methods of detection of synchronization were shown and advantages of each were mentioned. The relation between Lyapunov exponents and the synchronization state under different kinds of the excitation signal (harmonic, periodic and chaotic ones) was presented. It was demonstrated that the mode locking with excitation was dependent only on inner damping and completely uncorrelated with the connection between oscillators.

PL

W artykule pokazano numeryczną analizę dynamiki sprzężonych oscylatorów mechanicznych wymuszonych kinematycznie. Przedstawiono przegląd najważniejszych metod detekcji synchronizacji, zwracając szczególną uwagę na ich własności. Następnie opisano powiązania między widmem wykładników Lapunowa, a różnymi typami synchronizacji. Zbadano odpowiedź układu dla różnych typów sygnału wymuszającego (harmonicznego, okresowego i chaotycznego). Udowodniono, że zamykanie modów pomiędzy sygnałem oscylatora a wymuszeniem zależne jest tylko od tłumienia wewnętrznego oscylatorów, natomiast jest niezależne od sprzężeń pomiędzy nimi.

13

Wpływ nierównomierności wymuszenia kinematycznego na odpowiedź dynamiczną niektórych budowli

Dulińska J., Kalabińska J.

Inżynieria i Budownictwo

|

2008

|

R. 64, nr 12

687-690

PL

Przeanalizowano konstrukcje wielkogabarytowe i wielopodporowe narażone na nierównomierne wymuszenia kinematyczne. Sformułowano wnioski dotyczące zmian globalnej odpowiedzi dynamicznej wynikających z uwzględnienia nierównomierności takich wymuszeń.

EN

Large-dimension and multiple-supported structures subjected to non-uniform kinematic excitation were analysed. Some remarks concerning changes in globar dynamic response of such structures caused by taking into consideration non-uniformity of exctitation were formulated.

14

Wpływ grubości płyty stropowej na odbiór drgań przez ludzi

Dziadosz-Kulpa K., Stypuła K.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2008

|

R. 105, z. 1-M

57-66

PL

W artykule, na przykładzie wybranego budynku, przedstawiono, jak operując sztywnością i masą konstrukcji, poprzez zmianę grubości stropów, można kształtować odpowiedź dynamiczną obiektu. Przeprowadzone obliczenia dynamiczne dotyczyły przykładowego wymuszenia kinematycznego od przejazdu pociągu metra. Dowiedziono, że uwzględnienie obciążeń dynamicznych na etapie projektowania budynku umożliwia skuteczną redukcję wibracji oddziaływujących na ludzi przebywających w budynku.

EN

On the example of a chosen building the authors show how the dynamic response of building can be modified by changing stiffness and mass of structure using different floor slabs thicknesses. Dynamic calculations were performed for exemplary kinematic excitation of ground motion caused by subway train passage. The authors proofed that change of floor slab thickness during the designing process can be an effective way of reduction of vibration influence on people in building.

15

The resonant vibration of the asymmetrical rotor supported in the slide bearings with the floating bearing shell

Starczewski Z.

Mechanics / AGH University of Science and Technology

|

2006

|

Vol. 25, no. 3

143-147

EN

In the paper resonance vibrations of the asymmetric rotor supported on journal bearings are analysed. The profile of bushes is circular and additionally bushes are encased in floating ring with controlled elastic and dumping properties. It was proved that through modification of the elastic and dumping properties it is possible to limited the amplitude of resonance vibrations as well as it possible to control frequency at which frequency the resonance occurs. The diagrams with investigation results are given.

PL

W pracy zamieszczono rozważania na temat drgań rezonansowych asymetrycznego wirnika podpartego w łożyskach ślizgowych. Zarys panewek jest kołowy i dodatkowo osadzone są one w pływającym pierścieniu o regulowanych własnościach sprężysto-tłumiących. Wykazano, iż poprzez zmianę, tych własności można ograniczać amplitudę drgań w rezonansie, a także sterować częstością, przy której występuje rezonans. W pracy zamieszczono odpowiednie wykresy.

16

Pękanie belek żelbetowych pod wpływem wymuszeń kinematycznych - eksperyment i modelowanie

Chrzanowski M., Latus P., Dudoń P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

1999

|

Z. 68, t. 1

73--82

PL

W pracy zawarto opis badań procesu rozwoju uszkodzeń dwuprzęsłowych belek żelbetowych poddanych obciążeniom statycznym a następnie harmonicznym wymuszeniom kinematycznym. Doświadczenia prowadzono aż do zniszczenia belek. W trakcie trwania badań rejestrowano historię deformacji, rozwój uszkodzeń oraz występowanie charakterystycznych stanów granicznych. Na podstawie tych pomiarów, zaproponowano wprowadzenie globalnego parametru uszkodzenia, odpowiedzialnego za jakość całej konstrukcji, oraz prawo rozwoju tej wielkości.

EN

In the paper the process of damage growth in two-span reinforced concrete (RC) beams subjected to static and kinetic excitation is studied. The experimental investigations were carried out till total collapse of the beams, while the deflections, damage and its limiting states were recorded. This allowed for a global damage parameter evolution law for the whole structure to be formulated. Comparison of recorded deformation history and reduction of structure stiffness has demonstrated the feasibility of proposed approach.

17

Aktywne tłumienie drgań sztywnego wirnika łożyskowanego ślizgowo w przypadku wymuszenia kinematycznego

Starczewski Z.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

1999

|

z. 52 [174]

221-226

EN

In the paper possibility of active stabilization of a rigid rotor supported on journal-bearings is presented. Electromagnetic actuators are applied in the method. The system is subjected to kinematic excitation and analysed with respect to different voltages, bearing gaps, rotor masses, and excitation frequencies. Appropriate resonant diagrams are presented.