Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Decoupled homogenization of hyperelastic composite with carbon black inclusion

Poręba-Sebastjan Martyna, Kuś Wacław

Computer Methods in Materials Science

|

2020

|

Vol. 20, No. 1

14--21

EN

The goal of the paper is to present the application of decoupled homogenization method to the modeling of hyperelastic composite with inclusions. The method presented in the paper is illustrated by numerical analysis of a trunk door seal. The decoupled homogenization method was used to find macroscale properties of hyperelastic material. The method allows for the determination of the equivalent properties of a composite material based on its structure and the results of numerical experiments. Unlike the coupled method, the results are not transferred in every iteration between scales during computations which leads to lower calculation costs. The analyzed micro model consisted of a hyperelastic matrix and stiff inclusions in the form of spheres of carbon black material. The decoupled procedure uses evolutionary algorithm to obtain macro model material properties. The finite element method is used during analyses of micro scale models.

PL

Celem pracy było zastosowanie metody homogenizacji niesprzężonej do modelowania hipersprężystego kompozytu z wtrąceniami. Metodę przedstawioną w pracy ilustruje analiza numeryczna uszczelki drzwi. Metodę homogenizacji niesprzężonej zastosowano w celu określenia makroskopowych właściwości materiału hipersprężystego. Metoda pozwala wyznaczyć równoważne właściwości materiału kompozytowego na podstawie jego struktury i wyników eksperymentów numerycznych prowadzonych w skali mikro. W przeciwieństwie do metody sprzężonej wyniki nie są przenoszone w każdej iteracji między skalami, co prowadzi do obniżenia kosztów obliczeń. Analizowany mikro model składał się z osnowy z materiału hipersprężystego oraz sztywnych wtrąceń sadzy. Metoda niesprzężona wykorzystuje algorytm ewolucyjny, aby uzyskać właściwości materiału makro. Do analiz numerycznych użyto metody elementów skończonych.

2

A study of the preload force in metal-elastomer torsion springs

Sikora W., Michalczyk K., Machniewicz T.

Acta Mechanica et Automatica

|

2016

|

Vol. 10, no. 4

300--305

EN

Neidhart type suspension units composed of metal-elastomer torsion springs can be a good alternative to steel helical springs in applications such as vibration absorbers or vehicle suspension systems. Assembling this type of spring requires initial preload of the elastomeric working elements, which determines their operating properties.The results of experimental tests and numerical simulations concerning the preload of elastomeric working elements in Neidhart type suspension units are presented in the paper. The performed research made it possible to propose a new calculation model for determining the preload force value acting on the elastomeric cylindrical elements applied in this type of suspension unit. The results obtained using the proposed model exhibit good convergence with FEM simulation results within the range of the tested geometrical and material properties.

3

Modeling of human circle of Willis with and without aneurisms

Ivanov D., Dol A., Pavlova O., Aristambekova A.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2014

|

Vol. 16, no. 2

121--129

EN

Purpose: This paper includes results of the first stage of research aimed at the development of recommendations for physicians in order to help them to choose a particular type of cerebral arteries aneurysms treatment. Methods: Recent studies show that the majority of aneurysms develop as a result of hemodynamic and degenerative lesions of the vascular wall. Obviously, such wall damage can be studied using the methods of continuum mechanics and numerical simulations. Biomechanical modelling allows us to study hemodynamic parameters and stress-strain state of these arteries in health and disease, and to formulate practical recommendations for the necessity and reasonable selection of a particular type of cerebral arteries aneurysm treatment. Results: At this stage the realistic geometric models of arterial circle of Willis were built for its normal state and in the presence of aneurysms. The ultrasound analysis of circle of Willis was conducted in order to obtain blood flow parameters and the boundary conditions for carotid and vertebral arteries. Also, the mechanical properties of these arteries were investigated and constants of the Mooney–Rivlin strain energy function were obtained. Conclusions: Thus, the boundary problem describing the behaviour of human Willis circle arteries was stated. Further, this problem will be solved numerically using the finite element method. The numerical results will be analyzed from the point of view of the influence of the mechanical factors on the emergence, growth and rupture of circle of Willis aneurysms.

4

Analiza rozkładu energii odkształcenia z uwzględnieniem tarcia powierzchniowego w pierścieniu wykonanym z materiału o właściwościach hiperelastycznych

Wegner T., Kokot M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2012

|

Vol. 61, nr 4

133-151

PL

Rozwój technologii informatycznych pozwolił na wprowadzenie do obliczeń inżynierskich na masową skalę programów wykorzystujących metodę elementów skończonych MES do symulowania zachowania się elementów maszyn, urządzeń mechanicznych oraz zjawisk fizycznych. Głównym problemem ich zastosowania w przypadku analizy tarcia powierzchniowego jest to, że w większości są przeznaczone tylko do obliczeń materiałów o właściwościach liniowych. To zjawisko ma szczególne znaczenie przy obliczeniach materiałów hiperelastycznych, do których należy również guma. Jest ona dzisiaj masowo wykorzystywana w różnych dziedzinach techniki. Zjawisko tarcia ma bezpośredni wpływ na odkształcanie się przedmiotów wykonanych z materiałów hiperelastycznych. Do obliczeń tych materiałów zastosowano metodę energetyczną, wykorzystującą element skończony o nieliniowych właściwościach modelowany energetycznie oraz oryginalny algorytm iteracyjny nazwany metodą relaksacji lokalnej. W artykule przedstawiono zastosowanie metody energetycznej do wyznaczenia odkształceń pierścienia gumowego z uwzględnieniem zjawiska tarcia powierzchniowego. Oprócz otrzymanych deformacji danego elementu przedstawiono również wyniki obliczeń dyssypacji energii spowodowanej pracą sił tarcia oraz rozkłady energii odkształcenia postaciowego i objętościowego w poszczególnych warstwach odkształcanego pierścienia.

EN

The information technology development improved engineering calculations by global spread of finite element method FEM to simulate behaviour of machine elements, mechanical devices and physical phenomena. The main problem of using it in case of superficial friction phenomenon is that in most cases its main purpose is to calculate materials of linear properties. This phenomenon is especially important for calculations of hyperelastic materials which include rubber. Nowadays, it is widely used in technology. Friction directly influences on deformations of objects made from hyperelastic materials. Energy method has been used for materials’ calculations by means of energy-based finite element of non-linear features, and iterative algorithm, named the local relaxation method. This paper presents the application of energy method for rubber ring deformations assignment including the superficial friction phenomena. Besides the observed deformations of examined element, there have been also presented the results of energy dissipation caused by friction forces work and the energy density distribution of volumetric and deviatoric strain in particular layers of the deformed ring.

5

Wspomagane komputerowo projektowanie elementów maszyn z materiałów hiperelastycznych

Osiński J., Żach P.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2008

|

R. 49/2, nr 4-5

102-103

PL

Przedstawiono sposoby wykorzystania systemów obliczeń Metodą Elementów Skończonych do oceny sztywnościowo-wytrzymałościowej elementów maszyn wykonanych z materiałów o właściwościach hiperelastycznych. Najlepiej teoria tego rodzaju materiałów jest wprowadzona do systemów: ANSYS i ABAQUS.

EN

The reports presents methods of using FINITE ELEMNT METHOD to strength and stiffness analysis of machine's elements made from hiperelastic materials - theory of hiperelastic materials is the best used in systems: ANSYS and ABAQUS.

6

Analiza właściwości materiałów hiperelastycznych stosowanych w tłumikach drgań

Amborski J., Osiński J., Żach P.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2006

|

R. 48, nr 5-6

7-9

PL

Elastomerowo-ciemne elementy tłumiące mają szereg zalet, takich jak niższa w porównaniu z elementami hydraulicznymi wrażliwość temperaturowa i mniejsza masa. W artykule opisano zagadnienia doboru materiału elastomerowego do zastosowań mechanicznych, głównie tłumików drgań i amortyzatorów elastomerowo-ciernych. Pokazano sposób doboru odpowiedniego modelu matematycznego materiału hiperelastycznego, przykładową analizę MES tulei elastomerowej, jak również metodologię wyznaczania współczynnika tarcia rozwiniętego dla konkretnej pary kontaktowej.

EN

Hyperelastic vibration damping elements were analyzed because of their advantages such as lower outer temperature sensitivity and lower mass. The paper describes a method of selection of hyperelastic material for mechanical application, mainly in elastometric friction dampers. The way of selection of mathematical model for chosen material, exemplary FEM analysis of elastometric sleeve and the friction coefficient determination method for specific contact pair is described.

7

Applying the FEM in modelling of hyperelastic material

Marasova D., Stroffek E.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2000

|

z. 246

387-392

EN

From the definition for the hyperelastic material is obvious that the function of density of deformation energy W directly corresponds with materials' characteristics. Many scholars dealing with these problems suggested for concrete types of materials various shapes of functions of density of deformation energy or their materials' models. The problem with determining the hyperelastic materials' characteristics is one of the most important factors effecting the accuracy of the calculation result.

PL

Z definicji materiału hiperelastycznego wynika, że funkcja gęstości od deformacji energii W bezpośrednio odpowiada charakterystyce materiału. Wielu uczonych zajmuje się tym problemem, sugerując dla konkretnych typów materiałów różne kształty w funkcji gęstości od deformacji energii lub ich modeli materiałowych. Problem oznaczenia charakter}'styk materiałów hiperelastycznych jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na dokładność wyników obliczeń.