Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sprężysto-tłumiąca więź kontaktowa w numerycznych symulacjach drgań układu pociąg – tor

Lalewicz Piotr, Bryja Danuta

Przegląd Komunikacyjny

|

2021

|

R. 76, nr 6/7

14--21

PL

W sprzężonym układzie pociąg – tor, kontakt pomiędzy podukładami występuje na styku każdego koła z szyną. Najpopularniejszym obecnie modelem kontaktu stosowanym w symulacjach numerycznych drgań jest idealnie sprężysta, zlinearyzowana więź Hertz’a bazująca na teorii kontaktowej Hertz’a. W bogatszych wariantach modelu kontaktowego uwzględnia się dodatkowo dyssypację energii na styku koła z szyną. W literaturze brakuje porównań tych modeli wskazujących na skutki zastosowania konkretnego rozwiązania. Zasadniczym celem niniejszej pracy jest analiza porównawcza skutków zastosowania dwóch wybranych więzi kontaktowych w symulacjach numerycznych drgań układu pociąg – tor. Rozważono standardową zlinearyzowaną więź sprężystą typu Hertz’a i więź sprężysto-tłumiącą zdefiniowaną przez autorów, bazującą na tłumieniu histerezy. Skutki zastosowania tych więzi kontaktowych zbadano na podstawie porównania wyników symulacji pionowych drgań toru z nierównością progową, przez którą przejeżdża pociąg stanowiący zespół pojazdów kolejowych. Na podstawie wykonanych analiz numerycznych postawiono tezę, że zastosowanie modelu kontaktowego koło – szyna wzbogaconego o tłumienie histerezy jest sensowne wtedy, gdy badania są ukierunkowane na stan wytężenia toru i efekty zmęczeniowe w torze i pojeździe kolejowym. Stwierdzono ponadto, że pominięcie tłumienia w strefie kontaktu nieco zaniża prawdopodobieństwo wystąpienia utraty kontaktu, a więc nie prowadzi do prawidłowej identyfikacji tego zjawiska.

EN

In train – track coupled systems, interaction between subsystems occurs in wheel-rail contact. The most common contact model is perfectly elastic, linearized Hert’z spring. It has wide range of application in numerical simulations. In more detailed interaction models, the energy dissipation in wheel-rail contact is taken into account. There are no known comparisons of these models in the literature, that would indicate the effects of a specific solution application. In this paper, the main purpose is to analyze and compare the effects of two contact models in terms of numerical simulations of train – track vibrations. The reference contact model taken into account is linearized, perfectly elastic Hert’z spring. The second spring, proposed by the authors is enriched with viscous element based on hysteresis damping. Application of both models, and its effects were examined in plane, train – track vibrations simulations with threshold inequality excitation in the middle of the track length. Concluding from the analyzes performed, it was found that viscoelastic contact model application is important, when track stresses and fatigue are being investigated. In addition, it was found that neglecting the damping element in contact model reduces the probability of the wheel – rail contact loss phenomenon, and thus leads to incorrect identification of its occurrence.

2

A Mathematical Model and a Simulational Investigation of a Planar System under Oblique Multipoint Impact with Friction

Warzecha Mariusz

Tribologia

|

2020

|

nr 3

53--62

EN

This article presents a mathematical model of a planar system for the multipoint, oblique, and eccentric impact of rough bodies. The created model served for numerical investigations of the system’s behaviour. To analyse the influence of various parameters, three simplified cases were defined. Each of these cases focused on different aspects of the simulation. The first case was used to determine how many contacting bodies undergo impact at a given time point. This result was then compared with the experimental observations, which gave good agreement. The second case investigated the influence of the body configuration and the coefficient of friction (COF) on the sliding process during impact. Depending on the parameter values, the sliding process was divided into three main areas: slip-reversal slip, stick-slip, and continuous slip with increasing sliding velocity. The third case focused on the energy dissipation expressed by the coefficient of restitution (COR) and the angle of incidence of the initiating impact; this case showed possible improvement areas of the used impact force model.

PL

W artykule przedstawiono model matematyczny płaskiego zderzenia wielopunktowego. Konfiguracja zderzających się ciał pozwalała na wystąpienie zarówno zderzenia mimośrodowego jak i ukośnego oraz uwzględniała tarcie. Opracowany model posłużył następnie badaniom symulacyjnym. W celu przeanalizowania wpływu różnych parametrów na zachowanie systemu zdefiniowano trzy uproszczone przypadki. W pierwszym badano, jaka ilość ciał bierze jednocześnie udział w zderzeniu. Przeprowadzone porównanie otrzymanych wyników z obserwacjami eksperymentu pokazało dobrą zgodność. W drugim przypadku badano wpływ konfiguracji zderzających się ciał oraz współczynnika tarcia na przebieg procesu poślizgu w trakcie zderzenia. W zależności od wartości parametrów możliwe są trzy główne scenariusze: poślizg–zmiana kierunku poślizgu, poślizg–zatrzymanie poślizgu, ciągły poślizg ze wzrastającą prędkością poślizgu. Trzeci przypadek skupiał się na dyssypacji energii wyrażonej poprzez współczynnik restytucji oraz kierunku uderzenia inicjującego; przypadek ten pokazał obszary, w których wykorzystany model siły zderzenia wymaga dopracowania.

3

Finite and boundary element analysis of crack closure

Holek Mateusz, Fedeliński Piotr

Computer Methods in Materials Science

|

2020

|

Vol. 20, No. 1

7--13

EN

The aim of this work is an analysis of contact pressure between crack surfaces and its influence on effective elastic properties of materials with randomly distributed cracks. The finite element method (FEM) and the boundary element methods (BEM) are applied to the numerical analysis of materials, and the results are compared. Three numerical results are presented. The accuracy of contact pressure obtained by numerical solutions is verified for a single inclined crack in an infinite plate subjected to compression by comparison with an analytical solution. The influence of angle between cracks and directions of compressive loading on contact pressure for a branched crack in a rectangular plate is studied. The effective Young moduli and Poisson ratios for a rectangular plate with randomly distributed cracks are computed. The plate contains intersecting cracks which are in contact when the plate is subjected to tension or compression.

PL

Celem pracy jest analiza sił kontaktowych między powierzchniami pęknięć i ich wpływu na zastępcze własności sprężyste materiałów z losowo rozmieszczonymi pęknięciami. Zastosowano metodę elementów skończonych (MES) i metodę elementów brzegowych (MEB) w analizie numerycznej materiałów i porównano wyniki obliczeń. Przedstawiono trzy przykłady numeryczne. Zbadano dokładność sił kontaktowych wyznaczonych metodami numerycznymi przez porównanie z rozwiązaniem analitycznym dla pojedynczego ukośnego pęknięcia w ściskanej nieskończonej tarczy. Badano wpływ kąta między pęknięciami i kierunków obciążenia ściskającego na siły kontaktowe rozgałęzionego pęknięcia w tarczy prostokątnej. Obliczono zastępcze moduły Younga i współczynniki Poissona prostokątnej tarczy z losowo rozmieszczonymi pęknięciami. Tarcza zawierała przecinające się pęknięcia, które stykają się, gdy tarcza jest rozciągana lub ściskana.

4

Investigation of dynamic processes in a gearbox with defects

Bogdevičius Paulius, Bogdevičius Marijonas, Prentkovskis Olegas

Transport Problems

|

2019

|

T. 14, z. 3

5--15

EN

The article presents theoretical research of a transmission system that allows examination of the dynamic processes evaluating different sizes of defects in gear tooth (0%, 20%, 50%, 80% of teeth width) and gaps between the connection of the gear teeth. The dynamics of the transmission is described using the finite element method and discreet elements. This paper presents and analyzes the results of mathematical experiments on this system.

5

Discrete-continual strengthening of contacting structural elements: mathematical and numerical modeling

Marchenko A., Kravchenko S., Tkachuk M., Tkachuk M., Saverska M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2018

|

z. 2/116

143--153

EN

Discrete-continual hardening is proposed for contacting elements of machines. The method suggests that one part is hardened in a discrete manner while the other one is hardened continually over the entire surface. The resulting contact pair acquires positive qualities from each of the employed hardening techniques. Performance of the proposed technology is evaluated by means of stress analysis of the treated fragments. Unlike traditional hardening technologies the new one implements negative feedback mechanisms in the system "loading - contact interaction - friction - wear". This results in a positive integral effect which outperforms the individual contributions of each of the hardening technologies involved. It provides more favorable contact conditions in particular contact pressure distribution. This leads to decrease in wear, which in turn it prevents dramatic increase of the working loads. Consequently, the stabilization of investigated processes occurs. Enhancement of contact conditions of hardened bodies is demonstrated by structural analysis of a representative fragment of the studied system. The results of the numerical modeling confirm the technology design premises. The locally hardened zones do actually bear major loads. Nevertheless, friction and wear in the hardened zones are reduced due to the enhanced tribomechanical properties of the material compared to the remaining part of the body. Continual treating of the response part further amplifies this effect. In particular, metal materials like aluminum are covered by a thin layer of oxides formed by application of strong electric current in a special medium. The consolidated oxide phase form surface layers that perform structural role. Together with the discretely hardened surface of the response part they form a contact pair that is characterized by higher strength of components, anti-friction and anti-wear properties.

PL

Dyskretno-ciągłe hartowanie jest proponowane dla powierzchni stykających się elementów maszyn. Metoda sugeruje, że jedna część jest utwardzana w dyskretny sposób, a druga jest utwardzana w sposób ciągły na całej powierzchni. Uzyskana para kontaktów uzyskuje pozytywne cechy z każdej z zastosowanych technik hartowania. Działanie proponowanej technologii ocenia się za pomocą analizy naprężeń badanych fragmentów. W przeciwieństwie do tradycyjnych technologii hartowania, w nowym systemie zastosowano mechanizmy ujemnego sprzężenia zwrotnego w systemie "obciążenie - interakcja stykowa - tarcie - zużycie". Skutkuje to dodatnim efektem integralnym, który przewyższa indywidualne wpływ każdej z zastosowanych technologii hartowania. Zapewnia bardziej korzystne warunki kontaktu, w szczególności rozkład naprężeń kontaktowych. Prowadzi to do zmniejszenia zużycia, co z kolei zapobiega dramatycznemu wzrostowi obciążeń roboczych. W konsekwencji następuje stabilizacja badanych procesów. Zwiększenie warunków kontaktu hartowanych elementów wykazano za pomocą analizy strukturalnej reprezentatywnego fragmentu badanego układu. Wyniki modelowania numerycznego potwierdzają zalety tej technologii. Lokalnie utwardzone strefy rzeczywiście przenoszą duże obciążenia. Niemniej jednak, tarcie i zużycie w utwardzonych strefach są zmniejszone dzięki ulepszonym właściwościom tribomechanicznym materiału w porównaniu z pozostałą częścią obiektu. Ciągłe testowanie próbki dodatkowo wzmacnia ten efekt. W szczególności materiały metalowe, takie jak aluminium, są pokryte cienką warstwą tlenków utworzoną przez zastosowanie silnego prądu elektrycznego w specjalnym medium. Skonsolidowana faza tlenkowa tworzy warstwy powierzchniowe spełniające rolę strukturalną. Wraz z dyskretnie hartowaną powierzchnią części reakcyjnej tworzą parę kontaktową, która charakteryzuje się większą wytrzymałością komponentów, właściwościami przeciwciernymi i przeciwzużyciowymi.

6

Doświadczalne wyznaczanie sztywności kontaktowej kulek łożyskowych

Kosmol J.

Modelowanie Inżynierskie

|

2018

|

T. 37, nr 68

62--67

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i analitycznych dotyczących odkształceń kontaktowych w obszarze kontaktu kulki łożyskowej z powierzchnią płaską. Celem tych badań było zweryfikowanie spotykanych w literaturze modeli analitycznych do obliczania współczynnika sztywności kontaktowej. Spotykane w literaturze modele analityczne niekonieczne dają takie same wyniki. W artykule przedstawiono stanowisko badawcze do pomiaru odkształceń kontaktowych, w którym można swobodnie wywierać i mierzyć siłę kontaktową oraz mierzyć przemieszczenie kontaktowe. Badaniami objęto kulki o trzech średnicach: 6, 10,4 i 12,7 mm. Analiza porównawcza zmierzonych odkształceń kontaktowych i obliczonych wg modeli analitycznych potwierdziła, że dla kontaktu kulki z płaską powierzchnią różnice są niewielkie, co pozwala sformułować wniosek o zasadności stosowania modeli analitycznych do obliczeń odkształceń kontaktowych.

EN

The paper presents results of experimental and analytical investigation of contact displacements in the field of a bearing ball and flat surface contact. The main aim of the investigation was verification of research literature analytical models for contact stiffness coefficient computation. The analytical models finding in literature not necessarily give the same results. The paper shows an experimental stand for contact displacements measuring and generating and measuring contact loads. The investigation has taken into account balls about three diameters: 6, 10,4 and 12,7 mm. The comparing analysis of measured contact displacements and computed using analytical models confirmed that for a ball and flat surface contact differences are small. It makes possible to formulate a conclusion about legitimacy of using the analytical models for contact displacements computation.

7

FEM analysis of proppant sticking in rock cracks

Kwietniewski M., Miedzińska D., Niezgoda T.

Archives of Civil Engineering

|

2018

|

Vol. 64, nr 2

55--65

EN

The problem of effective gas extraction from Polish shale rocks is an interesting research subject for scientists. A properly selected proppant, which protects cracks from closing during the fracturing process, inestimably contributes to an increase of extraction. Grains of proppant are transported along with a fracturing medium to reach the deepest regions of the crack. The proper support of the crack provides an easy flow of gas, therefore it is important in terms of extraction efficiency. This paper shows the interactions of a proppant grain with the crack surface in shale rock. FEM analysis was conducted to observe the stress region, which is generated as a result of pressing the grain into the crack surface. A model of a sphere which was pressed into the rock model with constant velocity was applied. The received results of stress depend on material properties and a range of proppant grain pressing.

PL

Terytorium Polski od kilku lat jest obiektem wzmożonych badań mających na celu opracowanie opłacalnej technologii wydobycia gazu z łupków. Polskie skały łupkowe różnią się pod względem fizycznym i chemicznym od tych występujących w Ameryce Północnej, są rozlokowane również na innej głębokości. Inna budowa skały stawia zatem nowe wyzwania dla wiertnictwa otworowego. Procesy szczelinowania zachodzą w nieco inny sposób, zatem konieczne jest opracowanie nowej technologii wydobycia. Jednym z ważniejszych aspektów tych badań jest dokładna analiza zachowania się skały obciążonej ciśnieniem szczelinowania. Do rozważenia jest tu mechanizm powstawania i propagacji pęknięcia oraz optymalny sposób podparcia szczeliny po zabiegu szczelinowania. Tę funkcję mają pełnić proppanty, które dostają się do złoża wraz z czynnikiem szczelinującym. Ziarenka, najczęściej ceramiczne o dużej twardości mają za zadanie zaklinować się w skale, aby utworzyć maksymalne rozwarcie szczeliny. Oczywiście, przy ogromnych naprężeniach wewnętrznych górotworu nastepuje wgniatanie ziaren w powierzchnię skały, co powoduje zmniejszenie przekroju poprzecznego szczeliny, a w skrajnych przypadkach może prowadzić do całkowitego zamknięcia szczeliny. Do analizy MES opracowano model geometryczny. Przyjęto, że model skały to czwarta część walca ze szczeliną w środkowej częćci o promieniu 1 mm. Wygenerowano model skały łupkowej o promieniu 8 mm oraz długości 10 mm. Analogicznie do modelu skały, przyjęto ziarenko proppantu jako 1/4 kuli. Dyskretyzację modelu przeprowadzono w oprogramowaniu LS – PrePost za pomocą elementów ośmiowęzłowych. Utworzony model składa się z 29554 elementów oraz 60696 węzłów.

8

Influence and optimization of the setting of input parameters of laser profilometry by the surface measurement manufactured by the AWJ technology

Mitaľ Gerhard, Gajdoš Ivan, Ružbarsky Juraj, Jachowicz Tomasz, Majewski Łukasz

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2018

|

Vol. 12, no 1

329--337

EN

The publication deals with the measurement and evaluation of roughness parameters by means of laser profiling, and its main task is to determine the effect of selecting the internal gain adjustment (Gain mode) on measured roughness values of the surface treated by the water beam technology. The publication details the software, hardware, and other parts of the device designed to measure the roughness of different types of surfaces. It further describes the behavior of individual parts of the apparatus as a whole and methods of measuring the roughness of the surface along a defined profile section by means of the triangulation principle of laser profiling. The measured sample was cut by a thick (rough) cut at pressure of 380 MPa. As an abrasive, the Australian Grenade with the grain Mesh 50 was used.The experiment was carried out at the Faculty of Production Technologies in the Laboratory of Roughness Measurement at the Department of technical systems design and monitoring in Prešov. Measurement of surface roughness parameters was performed on an optical measuring system to control surface parameters and the contact roughness meter Mitutyo SJ400.

9

The effect of sampling interval on the predictions of an asperity contact model of two-process surfaces

Pawlus P., Reizer R., Wieczorowski M., Żelasko W.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2017

|

Vol. 65, nr 3

391--398

EN

Contact of random machined two-process steel textures with a smooth, flat steel surface is discussed in this paper. Two-process surfaces were machined by vapour blasting followed by lapping. An elastic-plastic contact model was applied, assuming distributed radius of asperities. Calculation procedures allowed the mean surface separation, contact pressure, and area fraction to be computed as functions of sampling intervals. Parameters characterizing the summits important in contact mechanics were calculated for different sampling intervals. Plasticity index of two-process textures was calculated using the modified procedure. It was found that the influence of sampling interval on normal contact depended on the rough surface ability to plastic deformation. The use of a traditional method of calculation overestimated the plasticity index. Peaks from plateau surface region governed contact characteristics of two-process surfaces.

10

Modal analysis of thermoelastic behavior of friction clutches and brakes

Zagrodzki P.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2015

|

z. 4/104

39--47

EN

Thermoelastic contact problem in sliding systems such as friction clutches and brakes is discussed in the paper. Frictional heat induces thermal deformations of clutch components. Deformations modify contact pressure distribution at sliding interfaces, which in turn defines distribution of frictional heat. This fully coupled thermoelastic contact problem is known to exhibit instability if the sliding speed is sufficiently high. Practical manifestation of instability is development of hot spots at contact interfaces. In the paper a modal approach to this problem is presented. The formulation leads to an eigenvalue problem with eigenmodes representing patterns of temperature distribution and real parts of eigenvalues indicating stability/instability of the mode.

PL

W artykule prezentowane jest zagadnienie kontaktu termosprężystego w układach z tarciem ślizgowym takich jak sprzęgła i hamulce cierne. Ciepło wydzielane wskutek tarcia powoduje deformacje termiczne elementów sprzęgła. Deformacje te modyfikują rozkład nacisków kontaktowych na powierchniach ciernych, które z kolei określają rozkład ciepła generowanego tarciem. To w pełni sprzężone zagadnienie kontaktu termosprężystego cechuje się niestatecznością przy dostatecznie dużych prędkościach poślizgu. Praktycznym skutkiem niestateczności są gorące plamy tworzące się na powierzchniach kontaktu. W artykule zaprezentowana jest analiza modalna tego problemu. Sformułowanie to prowadzi do zaganienia własnego, w którym postacie własne reprezentują rozkłady temperatur a części rzeczywiste wartości własnych wskazują czy postać jest stateczna.

11

Wybrane obliczenia symulacyjne obciążeń konstrukcji nawierzchni kolejowej - wstępne określenie trwałości i resursu eksploatacyjnego

Kukulski J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2014

|

z. 101

43--53

PL

W artykule przedstawiono wybrane obliczenia symulacyjne modeli nawierzchni toru przy różnych obciążeniach statycznych i dynamicznych. Obliczenia te mają być materiałem wsadowym na potrzeby określania trwałości i resursu eksploatacyjnego wybranych elementów konstrukcyjnych nawierzchni. Rozwiązanie takie może pozwolić na symulacyjną ocenę nowoczesnych rozwiązań technologicznych nawierzchni kolejowej, związaną z ich trwałością pod obciążeniem eksploatacyjnym. Rozważania w tym artykule są wstępnym etapem w dążeniu do osiągnięcia założonego celu. Obliczenia numeryczne dla różnych obciążeń nawierzchni dostarczyły cennych informacji do dalszych prac nad proponowaną koncepcją ustalania resursu eksploatacyjnego. Uzyskane wyniki obliczeń wskazują na potrzebę kontynuowania badań i dalszego doskonalenia modeli i ich weryfikacji.

EN

The paper presents a selected simulation of the process static and dynamic loading for the track surface.These calculations are to be feedstock for determining the durability of selected components track substructure. This allow a the simulation evaluation of modern technological superstructure of their durability under service loading. The considerations in this article is a preliminary step in the quest to achieve the objective. Numerical calculations for various load conditions provided valuable information for further work on the proposed concept of determining the operational service life. The results of calculations indicate the need for further studies and further improve the models and their verification.

12

The Research of Dynamic Characteristics of aVehicle Driving over Road Roughness

Levulytė L., Žuraulis V., Sokolovskij E.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2014

|

Vol. 16, no. 4

518--525

EN

The paper analyses the effect of road roughness on the variation of the vertical oscillations’ frequency of the sprung and unsprung masses of a vehicle driving at varying speed. The research aims to determine the regularity with which the wheel of a vehicle moving at varying speed reproduces the roughness of road pavement texture. The theory of mathematical statistics is used to define the distribution law of road defects measured during the experiment. In the present investigation, the displacements of the wheel and suspension of the vehicle, driving at varying speed over the defects of the selected road section pavement, have been evaluated. Based on the frequency characteristic obtained from the measured data, the frequency variation of the displacements of the sprung and unsprung masses in a vehicle moving on a rough road has been determined. The vertical acceleration of the wheel and the body of a vehicle has been measured, and the frequency characteristic of vertical acceleration of the sprung and unsprung vehicles’ masses has been analysed. The schematic view of the wheel’s axis displacement model is presented.

PL

Artykuł analizuje wpływ nierówności drogi na zmiany częstotliwości dynamiki pionowej resorowanych i nieresorowanych mas samochodu przy różnych prędkościach. Celem jest określenie wzoru nierówności drogi przy różnych prędkościach, za pomoca analizy zmian częstotliwości drgań kół pojazdu. Podczas przeprowadzonego eksperymentu zmierzono nierówności drogi i za pomocą teorii analizy matematycznej określono charakterystykę nierówności nawierzchni. Podczas prób jazdy po nierównościach wybranego odcinka drogi przy różnych prędkościach zmierzono przesunięcia pionowe koła i zawieszenia samochodu. Na podstawie charakterystyki częstotliwościowej oceniono zmiany częstotliwości przebiegów pionowych resorowanych i nieresorowanych mas pojazdu jadącego po nierównościach drogi. Zmierzono przyspieszenia pionowe koła oraz nadwozia i przeprowadzono analizę częstotliwości przyspieszeń pionowych resorowanych i nieresorowanych mas. Przedstawiony jest schematyczny model przesunięć osi koła.

13

Contact mechanics and wear simulations of hip resurfacing devices using computational methods

Ali M., Mao K.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2014

|

Vol. 16, no. 2

103--110

EN

The development of computational and numerical methods provides the option to study the contact mechanics and wear of hip resurfacing devices. The importance of these techniques is justified by the extensive amount of testing and experimental work required to verify and improve current orthopaedic implant devices. As the demands for device longevity is increasing, it is as important as ever to study techniques for providing much needed orthopaedic hip implant solutions. Through the use of advanced computer aided design and the finite element method, contact analysis of hip resurfacing devices was carried out by developing both three-dimensional and twodimensional axisymmetric models whilst considering the effects of loading conditions and material properties on the contact stresses. Following on from this, the three-dimensional model was used in combination with a unique programme to develop wear simulations and obtain cumulative wear for both the acetabular cup and femoral head simultaneously.

14

Modelowanie i symulacje wytrzymałościowe w stawie biodrowym zaopatrzonym protezą nakładkową jako procedura diagnostyczna przed zabiegiem kapoplastyki

Madej T., Ryniewicz A. M.

Tribologia

|

2013

|

nr 2

115--128

PL

W opracowaniu przedstawiono modelowanie elementów nakładkowych stosowanych w kapoplastyce stawu biodrowego i ich wirtualną aplikację do odwzorowanych w tomografii komputerowej i zrekonstruowanych struktur kostnych pasa biodrowego pacjenta. Dla przestrzennie przyjętego układu obciążeń w programie FENAP NE/Nastran v. 8.3 dokonano obliczeń wytrzymałościowych i wyznaczono rozkłady naprężeń i przemieszczeń w implantowanym biodrze. Wyniki pozwoliły na analizę elementów konstrukcyjnych endoprotezy, strefy kontaktu nakładki głowowej i panewki oraz ich oddziaływania na kość miedniczną i kość udową operowanego biodra.

EN

The study presents the modelling of overlay elements used in hip resurfacing and their virtual application into the patient’s reconstructed bone structures that had been imaged in Computed Tomography (CT). Strength calculations were conducted and in the implanted hip distributions of stresses and displacements were determined for accepted, three-dimensional configuration of loads in FEMAP/Nastran v. 8.3. The results allow the analysis of constructional elements of the endoprosthesis, the contact zone of overlay of head and cup, as well as their influence on the pelvic and femoral bones of the operated hip.

15

Miasto – „oikos” – dom

Cichy-Pazder E. M.

Środowisko Mieszkaniowe

|

2013

|

nr 11

74--79

PL

Przyjmując za Arystotelesem, że miasto to ludzie różnego rodzaju, miasto jutra- to w moim przekonaniu „miasto dla ludzi”. Miasto tworzone na miarę i potrzeby człowieka, którego przestrzenne ramy tworzą szeroką ofertę dla realizacji potrzeb społecznych . Opracowanie dotyczy zatem bycia i życia człowieka w przestrzeni miejskiej i jej doświadczania wielozmysłowego wyrażonego w społecznych zachowaniach. Badania, dotyczą potencjalnego oddziaływania atrybutów, sytuacji i zakresów przestrzennych na motywacje, wybory, aktywności i kontakty społeczne. Mają też na celu zwiększenie zainteresowanie architektów tym problemem.

EN

Aristotle treated the city as a collection of various people. In my opinion, tomorrow’s city is “a city for the people”, a city created for human qualities and needs whose spatial frames produce a broad offer for the realization of social demand. Therefore, this paper concerns man’s existence and residence in an urban space and its sensory experience expressed in social behaviours. My research concerns the potential impact of spatial attributes, situations and scopes on social motivations, choices, activities and contacts. It also aims at increasing architects’ interest in this problem.

16

Analiza deformacji układów węzłowych rusztowań budowlanych

Pieńko M.

Budownictwo i Architektura

|

2013

|

Vol. 12, nr 1

267--274

PL

W pracy przedstawiono tematykę związana z rusztowaniami budowlanymi i ich newralgicznym punktem jakim jest węzeł. Rusztowanie jest konstrukcją wielokrotnego użytku, które może podlegać różnorodnym formom obciążenia, w zależności od przeznaczenia. Połączenia elementów w rusztowania nie są połączeniami stałymi i jednoznacznymi. Wielootworowe rozety umożliwiają połączenie maksymalnie ośmiu elementów, które mogą podlegać dowolnym obciążeniom. Właściwe zaprojektowanie konstrukcji rusztowania wymaga wiedzy na temat sposobu uzyskiwania połączeń pomiędzy poszczególnymi elementami konstrukcji oraz zachowania połączenia pod wpływem obciążenia. Różnorodność obciążeń jak również forma węzła sprawia, iż właściwe określenie granicznych wartości obciążenia i dopuszczalnych odkształceń niezagrażających użytkowaniu konstrukcji wymaga prześledzenia form deformacji poszczególnych układów węzłowych. W pracy przeanalizowane zostaną węzły jednoelementowe poddane każdemu rodzajowi obciążenia (siła normalna, tnąca oraz moment zginający), co będzie stanowić podstawę do dalszych badań węzła z większą liczbą elementów. W pracy przedstawione zostaną autorskie rozwiązania umożliwiające obciążanie węzła na ogólnodostępnych maszynach wytrzymałościowych.

EN

The paper deals with the deformation of the weakest point of the modular scaffolding systems, which is the node. Scaffoldings are reusable constructions which can have various forms of the load, depending on the destination. The connections between the elements of scaffolding are not permanent and obvious. The multi-hole rosette allows to connect up to eight components, each of which can be loaded in another way. The proper design of scaffolding structures requires knowledge of the behavior of nodes under the load. Every kind of a one-piece load was analyzed in the study (normal force, cutting and bending moment), which will provide the basis for further studies with a larger number of elements. This paper presents original solutions that allow to load the node in the testing machine.

17

Mechanical properties modeling of neoprene in the contact zone of tool with the soil

Kabała A., Śledziński M., Meler F.

Vibrations in Physical Systems

|

2012

|

Vol. 25

205--210

EN

The investigations concern neoprene behaviour with contact of impact tools. Experimental method is used to solve nonlinear Young’s modulus of neoprene. The results of numerical simulation in FEM System ABAQUS/Explicit are compared with experimental results.

18

Wpływ określonych szkód górniczych na ławy rusztu fundamentowego

Świerczek M.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2012

|

R. 109, z. 1-B

139--155

PL

W artykule analizowano wzajemne oddziaływanie konstrukcji budowlanej z podłożem poddanym eksploatacji górniczej. Zagadnienie wpływu wymuszonych, poziomych odkształceń powierzchni terenu na ruszt fundamentowy sformułowano jako quasi-statyczny problem kontaktowy z tarciem i jednostronnymi więzami. Otrzymane po dyskretyzacji MES zadanie przyrostowe rozwiązywano iteracyjnie. Otrzymane z obliczeń przemieszczenia, naprężenia kontaktowe i siły wewnętrzne w fundamencie porównano z dostępnymi w literaturze. Konieczne obliczenia wykonano programem MSC Marc.

EN

This paper analyses the interaction between building structure and ground that was subjected to mining exploitation. The issues relating to the influence of the enforced horizontal strains of the ground surface on the foundation framework were formulated as a quasi-static contact problem with friction and unilateral constraints. The incremental discrete task resulting from FEM was solved by iterative method. Obtained displacements, contact stresses and internal forces in the framework, were compared to similar available in the literature. All necessary calculation were carried out using MSC Marc.

19

The influence of a complete lower denture destabilization on the pressure of the mucous membrane foundation

Żmudzki J., Chladek G., Kasperski J.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2012

|

Vol. 14, no. 3

67-73

EN

The results of previous studies on the pressures beneath the mucous membrane-supported dentures are contrary to the prevailing pain sensations and discomfort reported in practice. In this work, a FEM analysis of large displacements was used for calculation of the contact stresses beneath a lower denture that accompany destabilization under the realistic oblique mastication forces and stabilization of a non-working flange at the balancing contacts. The pressure on the surface of a mucous membrane beneath a denture that was loaded in a stable manner with a vertical occlusal force of 100 N was lower than the pain threshold. It was even more surprising as the extremely unfavorable lower denture foundation conditions were selected for this analysis. The lateral mastication forces destabilized the denture by means of tilting it and reducing its supporting area. Significant pressures calculated for the destabilization are consistent with the clinically observed decrease or a complete lack of chewing efficiency in the cases of unfavorable foundation conditions. A fundamental importance of the balancing contacts for the chewing efficiency was confirmed quantitatively. A remarkable development which has been achieved in the modeling of the denture functioning conditions is crucial for further biomechanical investigations of the mucous membrane-supported dentures, as well as for the implant-retained dentures.

20

Modeling assumptions influence on stress and strain state 450 t cranes hoisting wnich constructions

Gąska D., Haniszewski T., Matyja T.

Transport Problems

|

2011

|

T. 6, z. 1

1119-1119

EN

This work investigates the FEM simulation of stress and strain state of the selected trolley’s load-carrying structure with 450 tones hoisting capacity [1]. Computational loads were adopted as in standard PN-EN 13001-2. Model of trolley was built from several cooperating with each other (in contact) parts. The influence of model assumptions (simplification) in selected construction nodes to the value of maximum stress and strain with its area of occurrence was being analyzed. The aim of this study was to determine whether the simplification, which reduces the time required to prepare the model and perform calculations (e.g., rigid connection instead of contact) are substantially changing the characteristics of the model.

PL

W pracy przeprowadzono badania symulacyjne MES stanu naprężenia i przemieszczenia wybranego ustroju nośnego wózka suwnicy o udźwigu 450 ton [1]. Obciążenia obliczeniowe przyjęto zgodnie z normą PN-EN 13001-2. Model wózka zbudowany był z kilku współpracujących ze sobą (kontaktujących się) części. Analizowano wpływ założeń (uproszczeń) modelowych w wybranych węzłach konstrukcyjnych na strefy występowania i wartości maksymalnych naprężeń oraz na przemieszczenia. Celem badań było ustalenie czy uproszczenia, które skracają czas przygotowania modelu i wykonania obliczeń (np. sztywne połączenie zamiast kontaktu) w istotny sposób zmieniają charakterystyki modelu.