Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 23

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  linear elasticity
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
The paper deals with the linear theory of elastic materials with voids based on the concept of volume fraction. In this model, the interstitial pores are vacuous and can contract or stretch. The change in the volume fraction is measured by a scalar function, so that independent kinematical variables are four: the components of displacements and the volume fraction function. The equilibrium problem of elastic spherical bodies under radial surface traction is solved. The solution is given in closed form and applied to study three special cases. Explicit formulas of the displacement, stress distribution and volume fraction function are given.
EN
The presence of an edge dislocation in a surface of a two-dimensional precipitate of square shape embedded in a semi-infinite matrix has been discussed when the precipitate is submitted to misfit strain due to the lattice mismatch between the two phases. Considering any orientation of the precipitate relative to the matrix free-surface, the total force applying on the dislocation has been analytically calculated and its equilibrium position has been determined. The conjugated effects of the precipitate misorientation, of the lattice mismatch and of the precipitate/matrix distance have been finally characterized. A shifting effect on this equilibrium position has been analyzed.
EN
In this paper, we analyze the embedding cell method, an algorithm which has been developed for the numerical homogenization of metal-ceramic composite materials. We show the convergence of the iteration scheme of this algorithm and the coincidence of the material properties predicted by the limit with the effective material properties provided by the analytical homogenization theory in two situations, namely for a one-dimensional linear elasticity model and a simple one-dimensional plasticity model.
PL
Moduł sprężystości liniowej jest jednym z głównych parametrów mechanicznych skał. Na podstawie badań laboratoryjnych na podstawie metody wyznaczania modułu sprężystości liniowej zaproponowanej przez Deere’a, wyznaczono współczynnik Modulus Ratio dla skał spągowych wyrobisk korytarzowych w kopalniach węgla kamiennego. Wielkości porównano następnie z wartościami współczynników zaproponowanymi przez Deere’a oraz Palmströma i Singha.
EN
Modulus of linear elasticity is one of the main mechanical parameters of the rocks. Based on laboratory tests on the methods of determining the modulus of linear elasticity proposed by Deere, Modulus Ratio was determined for floor rocks of roadways in hard coal mines. The values were then compared with the values of the coefficients proposed by Deer and by Palmstróm and Singh.
EN
The paper concerns shape optimization of a tunnel excavation cross-section. The study incorporates optimization procedure of the simulated annealing (SA). The form of a cost function derives from the energetic optimality condition, formulated in the authors’ previous papers. The utilized algorithm takes advantage of the optimization procedure already published by the authors. Unlike other approaches presented in literature, the one introduced in this paper takes into consideration a practical requirement of preserving fixed clearance gauge. Itasca Flac software is utilized in numerical examples. The optimal excavation shapes are determined for five different in situ stress ratios. This factor significantly affects the optimal topology of excavation. The resulting shapes are elongated in the direction of a principal stress greater value. Moreover, the obtained optimal shapes have smooth contours circumscribing the gauge.
PL
W pracy przedstawiono nową wersję szybkiej wielobiegunowej metody elementów brzegowych służącą do analizy zagadnień przestrzennych liniowej teorii sprężystości, w której zastosowano elementy brzegowe o kwadratowych funkcjach kształtu oraz metodę adaptacyjnego całkowania. Metoda została zastosowana w homogenizacji materiałów porowatych zawierających pustki sferyczne. W tym celu analizowano reprezentatywne elementy objętości zawierające dużą liczbę pustek. W efekcie obliczono zastępcze stałe sprężystości materiału. Wyniki porównano z dostępnymi modelami analitycznymi otrzymanymi metodą samospójną oraz Mori-Tanaki. Porównanie wskazuje na poprawność opracowanej metody oraz wykonanych obliczeń numerycznych.
EN
In this work, a new version of the fast multipole boundary element method for three-dimensional linear elasticity problems, with boundary elements with quadratic shape functions and adaptive integration, is presented. The method was applied in the homogenization of porous materials with spherical cavities. Representative volume elements containing a high number of cavities were analysed. As a results, overall elastic constants of the porous materials were calculated. The results were compared to available analytical models obtained by the selfconsistent and Mori-Tanaka methods. The comparison confirmed vailidity of the method and computations.
EN
The subject of this paper is the general formulation of a model for scarf adhesive joints in timber beams within the framework of plane linear elasticity. It is assumed that wood is orthotropic. The joint can be subjected to a complex loading state including an axial force, a bending moment and a shear force. The joint model is given in displacements by means of a set of four partial differential equations of the second order. Boundary conditions cater for sharp edges in the adherends. Complete solutions to theory of elasticity equations are presented and discussed. The manner in which the joint transmits the axial force, the bending moment and the shear force is presented. It is shown that the scarf joint does not feature stress concentrations and that there exists an approximate equivalence of displacements and stress states in scarf jointed and continuous elements.
EN
The subject of this paper is formulation of shear stress equations for plane two-dimensional adhesive layers present in adhesively bonded joints. The adherends are assumed to have the same thickness and be made of an isotropic material. The shape of theadherends in the joint plane is arbitrary. The adhesive joint can be subjected to a shear stress arbitrarily distributed on the adherends surfaces as well as normal and shear stresses arbitrarily distributed along the adherends edges. A set of two partial differential equations of the second order with shear stresses in the adhesive as unknowns has been formulated. For a particular case of rectangular joints a set of 12 base functions has been derived; their appropriate linear combinations uniquely define shear stresses in the adhesive for a joint loaded arbitrarily by a set of axial forces, bending moments and shear forces.
PL
Przedmiotem pracy jest sformułowanie równań dla naprężeń stycznych w płaskich dwuwymiarowych spoinach występujących w połączeniach klejowych. Elementy połączenia mają stałe grubości i są wykonane materiałów izotropowych. Kształt elementów w płaszczyźnie połączenia może być dowolny. Połączenia klejowe mogą być obciążone naprężeniami stycznymi dowolnie rozłożonymi na powierzchniach elementów oraz naprężeniami normalnymi i stycznymi dowolnie rozłożonymi na krawędziach elementów. Sformułowano układ dwóch równań różniczkowych cząstkowych rzędu drugiego, w których niewiadomymi są naprężenia styczne w spoinie. Dla połączeń prostokątnych zbudowano zbiór 12 funkcji bazowych, których odpowiednia kombinacja liniowa jednoznacznie określa naprężenia styczne w spoinie połączenia klejowego obciążonego dowolnym układem sił normalnych, momentów zginających i sił poprzecznych.
9
Content available remote Solvability of a theory of anti-plane shear with partially coated boundaries
EN
We consider the anti-plane shear of an elastic solid whose boundary is partially reinforced by a thin solid film represented by the union of a finite number of open curves. The solvability of the resulting boundary value problems is complicated by the presence of end-point conditions which must be satisfied at the ends of each section of the reinforcing film. In order to avoid complicated solvability conditions which carry no clear physical meaning, we modify the boundary integral equation method using an equivalent (lower-order) reinforcement condition which leads to the desired solvability results for the corresponding boundary value problems.
PL
Celem pracy jest identyfikacja położenia punktów kontrolnych w płatach powierzchni stosowanych do modelowania brzegu w odwrotnych zagadnieniach brzegowych rozwiązywanych za pomocą parametrycznych układów równań całkowych (PURC). Zaletą prezentowanego podejścia jest możliwość efektywnego sterowania identyfikowanymi punktami kontrolnymi kreującymi kształt brzegu w rozwiązywanych zagadnieniach bezpośrednio w PURC. Ogranicza to liczbę identyfikowanych danych do minimum przy jednoczesnej dużej swobodzie modyfikacji kształtu brzegu. Proces identyfikacji jest sterowany algorytmem genetycznym. Strategia daje możliwości identyfikacji kształtu brzegu niedostępne do uzyskania w przypadku klasycznych metod elementowych.
EN
The aim of the paper is the identification of location of the control points of the surface patches used for modeling the boundary in the inverse boundary value problems solved by the parametric integral equation systems (PIES). The advantage of the approach is the ability to effectively steer of control points creating the shape of the boundary in the solved problems directly in the PIES. This reduces the number of identified data to a minimum with considerable ability to change the shape of the boundary. The identification process is steered by genetic algorithm. This strategy gives the possibilities of identifiaction boundary shape unavailable to achieve with classical element methods.
EN
An investigation for directions of extreme - maximum or minimum - values of the longitudinal and transverse stiffness moduli as well as of the limit uniaxial and limit shear stresses in anisotropic linear elastic solids is performed in the paper. The cases of cubic symmetry (regular crystal system) and of volumetrically isotropic cylindrical symmetry (hexagonal crystal system with additional constraints) are considered. The systems of non-linear equations for the components of the versors of investigated directions are derived with use of the spectral decomposition of the elasticity (stiffness and compliance) tensors.
PL
W pracy analizowany jest problem poszukiwania kierunków ekstremalnych - maksymalnych lub minimalnych - wartości modułów sztywności podłużnej i poprzecznej, jak również maksymalnego naprężenia normalnego w stanie jednoosiowym i naprężenia stycznego w czystym ścinaniu w anizotropowych ciałach liniowo sprężystych dla przypadków symetrii kubicznej (regularny układ krystalograficzny) oraz objętościowo izotropowej symetrii cylindrycznej (heksagonalny układ krystalograficzny z dodatkowymi więzami). Wyprowadzono, przy użyciu rozkładu spektralnego tensorów sprężystości (sztywności i podatności), układ nieliniowych równań na składowe wersorów poszukiwanych kierunków
12
EN
In this paper, the uniform-approximation technique in combination with the pseudoreduction technique is applied in order to derive consistent theories for isotropic and anisotropic plates. The approach is used to assess and validate the plate theories already established in the literature. Further lines of research are indicated.
PL
W pracy omówiono metodę jednorodnej aproksymacji połączonej z techniką pseudo-redukcji zastosowaną do sformułowania spójnych teorii płyt izotropowych i anizotropowych. Zaprezentowaną metodologię wykorzystano do oceny i weryfikacji teorii już istniejących i dobrze znanych z literatury. Wskazano także dalsze kierunki badań.
13
Content available remote Limit Condition for Anisotropic Materials with Asymmetric Elastic Range
EN
In the paper a new proposition of an energy-based hypothesis of material effort is introduced. It is based on the concept of influence functions introduced by Burzyński and on the concept of decomposition of elastic energy density introduced by Rychlewski. A new proposition enables description of a wide class of linearly elastic materials of arbitrary symmetry exhibiting strength differential effect.
PL
W pracy przedstawiono formułę parametrycznych układów równań całkowych (PURC) dla przestrzennych zagadnień liniowej sprężystości opisywanych równaniami Naviera-Lamego. Na tej podstawie zaprezentowano sposób uzyskiwania rozwiązań zarówno na brzegu oraz w obszarze. Dokonano także wstępnej weryfikacji numerycznej proponowanego podejścia dla obszarów wielokątnych.
EN
The aim of this paper is to present an overview of the potential application of parametric integral equation system (PIES) for solving boundary value problems described by Navier-Lame equation on 3D polygonal domains. The efficiency and performance of the proposed approach is examined in two numerical examples.
PL
Uzyskane wyniki wykazują spadek czasu wykonania badanej operacji w przypadku obliczeń realizowanych z zastosowaniem procesorów graficznych. Przedstawione w pracy rezultaty badań pozwalają zaobserwować, że zastosowanie procesorów graficznych w znaczacym stopniu redukuje czas wykonywanych obliczeń. Na podstawie zaprezentowanych wyników można zauważyć, że zastosowanie układów graficznych w symulacjach inżynierskich pozwoli na zmniejszenie nakładów czasowych wymaganych w przypadku procesorów CPU dla tego typu zadań. Przeprowadzone badania pozwalają stwierdzić, że procesory graficzne zastosowane w symulacjach inżynierskich mogą przynieść wymierne korzyści. Badane zagadnienie w znaczącym stopniu spełnia specyficzny sposób przetwarzania danych wykorzystany w przypadku procesorów graficznych (ang. Data Stream Processing). Bardzo dużą ilość danych jest przetwarzana zestawem takich samym instrukcji, jednocześnie nie występuje stosowanie mechanizmów synchronizacji, które mają negatywny wpływ na wydajność. Zastosowanie procesorów wielordzeniowych w symulacjach wykorzystujących metodę elementów skończonych pozwala na zwiększanie liczby niewiadomych w układzie równań poprzez podział obszaru na wiekszą liczbę elementów skończonych bez zwiększania czasu obliczeń. Zastosowanie elementów skończonych o mniejszym rozmiarze ma wpływ na zwiększenie dokładności otrzymanego rozwiązania. Wykorzystanie procesorów obliczeń TESLA pozwala nie tylko zmniejszyć czas obliczeń, ale również jednocześnie zminimalizowac koszt zakupu sprzętu oferującego pożądaną moc obliczeniową. Dyskusyjna jest kwestia kosztów rozwoju oprogramowania na jednak dosyć specyficzną architekturę sprzetową.
EN
This paper presents the results of research concerning a sequential and parallel implementation of a global (for the whole analysed region) stiffness matrix used in the finite elements method. The simulations were executed on various hardware and software platforms. The parallel calculations were made on AMD and Intel multicore processors (CPUs), as well as on the TESLA C1060 and nVidia GeForce GTX 260 GPUs. The research results presented in this paper include matrix build times and the rate of performance for programs operating on various platforms. The application was implemented on the CPUs using the C++ language (sequential version) and C++ in conjunction with openMP interface (parallel version). The GPU version was built using CUDA v2.2. The simulations were conducted for the issue of linear elasticity for 2D areas. Calculations were made for finite element meshes of various sizes, ranging from several dozen to several thousand nodes. Comparative results were obtained in a 64-bit Linux environment (Archlinux x64.) The paper presents the architecture of graphics systems and the data processing model used in graphics processors, as well as the method of building a global stiffness matrix. The last part of the paper presents the results of the conducted simulations and the conclusions drawn from those results.
EN
The subject of the paper is a formulation of a general model for adhesive joints within the frame of the plane linear theory of elasticity. Adherends can be of varying thickness and made of various anisotropic materials. The adhesive surface can be curvilinear. The shape of the adherends in the joint can be arbitrary. The adhesive joint can be loaded by shear stresses of any distribution on surfaces of adherends as well as by normal and shear stresses of any distribution on edges of adherends. The general case is expressed in a displacements space with a set of four partial differential equations of the second order and in a stresses space by means of a set of six partial differential equations of the second order. In a specific case a set of two partial differential equations of the second order was formulated for shear stresses in the adhesive. The boundary conditions allow for a possibility of sharp edges for adherends.
PL
Przedmiotem pracy jest sformułowanie ogólnego modelu połączeń klejowych w ramach płaskiej liniowej teorii sprężystości. Elementy połączenia mogą mieć zmienne grubości i mogą być wykonane z różnych materiałów anizotropowych. Powierzchnia spoiny może być zakrzywiona. Kształt elementów w płaszczyźnie połączenia może być dowolny. Połączenia klejowe mogą być obciążone naprężeniami stycznymi dowolnie rozłożonymi na powierzchniach elementów oraz naprężeniami normalnymi i stycznymi dowolnie rozłożonymi na krawędziach elementów. Przypadek ogólny opisano w przemieszczeniach układem czterech równań różniczkowych cząstkowych rzędu drugiego oraz w naprężeniach układem sześciu równań różniczkowych cząstkowych rzędu drugiego. W przypadku szczególnym sformułowano układ dwóch równań różniczkowych cząstkowych rzędu drugiego dla naprężeń stycznych w spoinie. W warunkach brzegowych uwzględnia się możliwość występowania ostrych krawędzi elementów.
17
Content available Warunki optymalizacji kształtu wyrobisk podziemnych
PL
W artykule formułuje się energetyczny warunek optymalizacji kształtu wyrobisk podziemnych. Rozważania ograniczono do traktowania górotworu jako ośrodka liniowo sprężystego. Rozpatrywano eliptyczne i półeliptyczne kształty wyrobisk podziemnych. W celu zweryfikowania słuszności przyjętego kryterium wyniki, uzyskane z analiz numerycznych, porównano z rozwiązaniem Sałustowicza. Artykuł kończą przykłady symulacji numerycznych oraz wynikające z nich wnioski.
EN
A new condition in view of underground excavation shape optimization is proposed. Linear elastic model of rock mass is assumed. Both ellipsoidal and half-ellipsoidal excavation shapes are considered. In order to verify the proposed criterion numerical results are compared with the solution formulated by Sałustowicz. Numerical simulations are performed and the conclusions are formulated.
EN
The spectral decomposition of elasticity tensor for all symmetry groups of a linearly elastic material is reviewed. In the paper it has been derived in non-standard way by imposing the symmetry conditions upon the orthogonal projectors instead of the stiffness tensor itself. The numbers of independent Kelvin moduli and stiffness distributors are provided. The corresponding representation of the elasticity tensor is specified.
EN
In this paper a fast multipole boundary element method (FMBEM) analysis of internal stress in two-dimensional linear elastic structures is presented. The expansions of the potentials occurring in the stress integral equation are obtained by the differentiation of local series built for the displacement eąuation potentials, and application of the strain-displacement and stress-strain relations. Results of the analysis are presented. To illustrate the accuracy of the method a stress concentration problems are considered, which are a square plate with a circular hole under tension, and a gear. The application of the FMBEM can reduce the analysis time in relation to the conventional BEM case, providing similar accuracy. Presented method can be applied in the BEM analysis of non-linear structures, which requires the evaluation of internal strains or stresses.
PL
W ramach badań przeprowadzonych w Instytucie Papiernictwa i Poligrafii Politechniki Łódzkiej opracowano metodę obliczania sztywności zginania tektury falistej w oparciu o mechaniczne właściwości warstw tektury oraz jej parametry geometryczne. Zaproponowana metoda, oparta na liniowej teorii sprężystości, dała bardzo dobre rezultaty. Pomimo uproszczeń, zastosowanych przy wyprowadzaniu zależności matematycznych, oraz nieuniknionych błędów, popełnianych przy wyznaczaniu stałych materiałowych, różnice pomiędzy wartościami uzyskanymi na drodze obliczeń i pomiarów mieściły się w granicach 9%.
EN
Within the research work carried out at the Łódź Technical University Institute of Papermaking and Printing, the method of corrugated board bending stiffness calculating were determined based on corrugated board geometrical parameters and mechanical properties of paper used to manufacturing of corrugated board. Proposed method based on theory of linear elasticity gave very good results. Nevertheless simplifications used in derivation of formulas and mistakes made at determination of material constant, differences between calculated and measured values were within the range 9%.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.