Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 67

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  mechanika konstrukcji
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
EN
This paper presents the results of FEM (finite element method) numerical testing of the handguard of the MSBS-5.56B 5.56 mm calibre rifle complete with a 40 mm calibre under-barrel grenade launcher. The FEM calculations and the analysis of the calculations were intended to provide verification of the strength of the handguard subjected to the forces generated by the interaction with the grenade launcher during the launch of a grenade round. The results of the tests allowed the designers and process engineers to design the optimal shape of a handguard that will guarantee its safety during the operation of the rifle with the under-barrel grenade launcher.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań numerycznych zespołu łoża 5,56 mm karabinka MSBS-5,56B zawierającego granatnik podwieszany kalibru 40 mm przeprowadzonych z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Przeprowadzone obliczenia, a następnie analiza uzyskanych wyników miały na celu sprawdzenie wytrzymałości łoża, poddanego działaniu sił powstałych wskutek współpracy z granatnikiem podczas strzału. Wyniki badań pozwoliły konstruktorom i technologom zaprojektowanie optymalnego kształtu łoża, które będzie gwarantowało jego bezpieczeństwo podczas eksploatacji karabinka i granatnika.
EN
An analysis of the dynamic load - carrying capacity of rectangular reinforced concrete deep beam considering the physical nonlinearities of structural materials: concrete and reinforcing steel, is the aim of the paper. The model of the elastic/visco-perfectly plastic material including dynamic yield criterion was applied for the reinforcing steel. The non-standard model of dynamic deformation, regarding the dynamic strength criterion and material softening was applied for the concrete. The method for description of deformation parameters of high strength concrete was included in the model. The method of structure effort analysis was developed using the finite element method. The comparative analyses of the obtained results for three different values of high strengths of concrete and one value of high yield stress for reinforcing steel were carried out in relation to the numerical results obtained for ordinary concrete and steel in case of dynamic loading. In these cases, the significant differences in behavior of reinforced concrete deep beams have been observed and described in detail. The effectiveness of the method analysis and computational algorithms for the problems of numerical simulation of reinforced concrete deep beam dynamic behavior was indicated in the paper.
PL
W pracy przedstawiono prognozę zachowania prostokątnych tarcz żelbetowych wykonanych z betonów o bardzo wysokiej wytrzymałości obciążonych dynamicznie z uwzględnieniem fizycznych nieliniowości materiałów konstrukcyjnych: betonu i stali zbrojeniowej. Do opisu dynamicznych właściwości materiałów konstrukcyjnych dla betonu zastosowano niestandardowy model deformacji dynamicznej uwzględniający wytrzymałość dynamiczną betonu, osłabienie materiałowe, zarysowanie i miażdżenie betonu. W modelu opisującym dynamiczne zachowanie betonu dokonano modyfikacji paramentów materiału uwzględniających charakterystykę naprężeniowo-odkształceniową uwzgledniająca parametry betonu bardzo wysokiej wytrzymałości. Dla stali zbrojeniowej przyjęto model sprężysto/lepko-idealnie plastycznego materiału z uwzględnieniem efektu opóźniania plastycznego. Modelowanie procesów dynamicznego odkształcania płaskiego ustroju konstrukcyjnego- tarczy żelbetowej przeprowadzono przy użyciu własnych procedur numerycznych i programów obliczeniowych bazując na metodzie elementów skończonych.
EN
The paper presents an analysis of the dynamic load capacity of a dynamically loaded rectangular reinforced-concrete deep beam made of high-strength materials, including the physical nonlinearity of the construction materials: concrete and reinforcing steel. The solution was acquired with the use of the method presented in [15]. The dynamic load capacity of the reinforced concrete beam was determined. The results of numerical solutions are presented, with particular emphasis on the impact of the very high strength of concrete and steel on the reinforced concrete beam’s dynamic load capacity. The work confirmed the correctness of the assumptions and deformation models of concrete and steel as well as the effectiveness of the methods of analysis proposed in the paper [1, 15] for the problems of numerical simulation of the behaviour of reinforced concrete deep beams under dynamic loads.
PL
W pracy przedstawiono analizę dynamicznej nośności prostokątnych tarcz żelbetowych wykonanych z materiałów o bardzo wysokiej wytrzymałości obciążonych dynamicznie z uwzględnieniem fizycznych nieliniowości materiałów konstrukcyjnych: betonu i stali zbrojeniowej. Rozwiązanie otrzymano na podstawie metody zaprezentowanej w pracy [15]. Wyznaczono dynamiczną nośność tarczy żelbetowej. Przedstawiono wyniki rozwiązań numerycznych ze szczególnym uwzględnieniem wpływu bardzo wysokiej wytrzymałości betonu i stali na dynamiczną nośność tarczy żelbetowej. Wykazano poprawność przyjętych założeń i modeli odkształcenia betonu i stali oraz efektywność metody analizy proponowanej w pracy [1, 15] dla problemów numerycznej symulacji zachowania tarcz żelbetowych.
EN
The dynamic load displacements were analysed of rectangular concrete deep beams made of very high strength concrete, grade C200, including an evaluation of the physical non-linearity of the construction materials: concrete and reinforcing steel. The analysis was conducted using the method presented in [1]. The numerical calculation results are presented with particular reference to the displacement state of rectangular concrete deep beams. A comparative analysis was conducted on the effect of the high-strength concrete and the steel of increased strength on a class C200 concrete deep beam versus the results produced in [10] for a class C100 concrete deep beam.
PL
W pracy przedstawiono analizę stanu przemieszczenia prostokątnych tarcz żelbetowych wykonanych z betonu bardzo wysokiej wytrzymałości klasy C200 obciążonych dynamicznie z uwzględnieniem fizycznych nieliniowości materiałów konstrukcyjnych: betonu i stali zbrojeniowej. Analiza została przeprowadzona na podstawie metody zaprezentowanej w pracy [1]. Przedstawiono wyniki rozwiązań numerycznych ze szczególnym uwzględnieniem stanu przemieszczenia tarczy. Przeprowadzono analizę porównawczą wpływu betonu wysokiej wytrzymałości i stali podwyższonej wytrzymałości na tarczy poprzez porównanie uzyskanych wyników dla tarczy z betonu klasy C200 z wynikami uzyskanymi dla tarczy żelbetowej wykonanej z betonu klasy C100 zamieszczonymi w pracy [10].
EN
This work demonstrates an analysis of the displacement state of rectangular concrete deep beams made of very high strength concrete grade C300 under a dynamic load, including the physical nonlinearity of construction materials: concrete and reinforcing steel. The analysis was conducted with the method presented in [1]. Numerical solution results are presented with particular reference to the displacement state of a rectangular concrete deep beam. The work confirmed the accuracy of the assumptions and deformation models of concrete and steel as well as the effectiveness of the methods of analysis proposed in the paper [1] for the problems of numerical simulation of the behaviour of reinforced concrete deep beams under dynamic loads. A comparative analysis was conducted on the effect of the high-strength concrete and the steel of increased strength on the displacement of a grade C300 concrete deep beam vs. the results produced in [10] for grade C100 and C200 concrete deep beams.
PL
W pracy przedstawiono analizę stanu przemieszczenia prostokątnych tarcz żelbetowych wykonanych z betonu bardzo wysokiej wytrzymałości klasy C300 obciążonych dynamicznie z uwzględnieniem fizycznych nieliniowości materiałów konstrukcyjnych: betonu i stali zbrojeniowej. Analiza została przeprowadzona na podstawie metody zaprezentowanej w pracy [1]. Przedstawiono wyniki rozwiązań numerycznych ze szczególnym uwzględnieniem stanu przemieszczenia tarczy. Wykazano poprawność przyjętych założeń i modeli odkształcenia betonu i stali oraz efektywność metody analizy proponowanej w pracy [1] dla problemów numerycznej symulacji zachowania tarcz żelbetowych. Przeprowadzono analizę porównawczą wpływu betonu wysokiej wytrzymałości i stali podwyższonej wytrzymałości na przemieszczenia tarczy poprzez porównanie uzyskanych wyników dla tarczy z betonu C300 z wynikami uzyskanymi dla tarczy żelbetowej wykonanej z betonu C100 i C200.
EN
The paper presents an analysis of the deformation of a dynamically loaded rectangular reinforced-concrete deep beam, including the physical nonlinearity of construction materials: concrete and reinforcing steel. The solution was acquired with the use of the method presented in [15]. The displacement of three plate types under various loads, up to dynamic load capacity depletion, was analysed. The results of numerical solutions are presented, with particular emphasis on the impact of the very high strength of concrete and steel on the reinforced concrete plate displacement. The work confirmed the correctness of the assumptions and deformation models of concrete and steel as well as the effectiveness of the methods of analysis proposed in the paper [1, 15] for the problems of numerical simulation of the behaviour of reinforced concrete deep beams under dynamic loads.
PL
W pracy przedstawiono analizę deformacji prostokątnych tarcz żelbetowych wykonanych z betonów o bardzo wysokiej wytrzymałości obciążonych dynamicznie z uwzględnieniem fizycznych nieliniowości materiałów konstrukcyjnych: betonu i stali zbrojeniowej. Rozwiązanie otrzymano na podstawie metody zaprezentowanej w pracy [15]. Dokonano analizy stanu przemieszczenia dla trzech rodzajów tarcz, przy różnych poziomach obciążenia, aż do osiągnięcia stanu wyczerpania dynamicznej nośności. Przedstawiono wyniki rozwiązań numerycznych ze szczególnym uwzględnieniem wpływu bardzo wysokiej wytrzymałości betonu i stali na przemieszczenia tarczy żelbetowej. Wykazano poprawność przyjętych założeń i modeli odkształcenia betonu i stali oraz efektywność metody analizy proponowanej w pracy [1, 15] dla problemów numerycznej symulacji zachowania tarcz żelbetowych.
EN
The work presented is a three-part set of studies containing a comparative analysis of the displacement state of rectangular concrete deep beams made of concrete of different classes of very high strength, loaded dynamically. The analysis was carried out on the basis of the method presented in this paper [1], which allows for the physical nonlinearity of structural materials: concrete and reinforcing steel to be taken into account. Each part of the work contains the results of numerical solutions of the displacement state of the deep beams separately for the concrete strength of C100 grade, C200 grade, and C300 grade, in each case reinforced with ordinary steel and increased strength steel. Comparative analysis is carried out in Part Two and Part Three, where the results obtained in these parts are respectively compared with the results obtained in the preceding parts. The analysis includes the mutual relations of mechanisms for achieving dynamic load carrying - capacity. The results describing the variation of displacements in time indicate the characteristic features of the deep beam effort and allow for the inference on reaching the state of the dynamic load carrying - capacity. In general, the work confirmed the accuracy of the assumptions and deformation models of concrete and steel as well as the effectiveness of methods of analysis proposed in paper [1] for the problems of numerical simulation of reinforced concrete deep beams behaviour under dynamic loading. The key assumptions used in the analysis are presented in the first part of the paper. The characteristic features of structural materials: concrete and reinforcing steel are presented, taking into account the modified idea of modelling of the dynamic properties of concrete as a material of very high strength. An analysis of the displacement state of rectangular reinforced concrete deep beams made of very high strength concrete of C100 grade under dynamic load for two types of reinforcing steel - ordinary and increased strength - was carried out.
PL
Prezentowana praca jest trzyczęściowym zbiorem opracowań zawierających analizę porównawczą stanu przemieszczenia prostokątnych tarcz żelbetowych wykonanych z betonu różnych klas bardzo wysokiej wytrzymałości, obciążonych dynamicznie. Analiza została przeprowadzona na podstawie metody zaprezentowanej w pracy [1], umożliwiającej uwzględnienie fizycznych nieliniowości materiałów konstrukcyjnych: betonu i stali zbrojeniowej. Każda część pracy zawiera wyniki rozwiązań numerycznych stanu przemieszczenia tarcz oddzielnie dla klasy wytrzymałości betonu C100, klasy C200 i klasy C300, w każdym przypadku zbrojonej stalą zwykłą i stalą o podwyższonej wytrzymałości. Analiza porównawcza przeprowadzona jest w części drugiej i części trzeciej, w których odpowiednio porównywano wyniki uzyskane w tych częściach z wynikami otrzymanymi w częściach poprzednich. Analiza obejmuje wzajemne relacje mechanizmu osiągania nośności dynamicznej. Wyniki opisujące zmienność przemieszczeń w czasie wskazują na charakterystyczne cechy wytężenia tarczy i umożliwiają wnioskowanie o osiągnięciu stanu nośności dynamicznej. Generalnie w pracy potwierdzono poprawność przyjętych założeń i modeli odkształcenia betonu i stali oraz efektywność metody analizy proponowanej w pracy [1] w odniesieniu do problemów numerycznej symulacji zachowania tarcz żelbetowych pod obciążeniem dynamicznym. W pierwszej części pracy przedstawiono główne założenia przyjęte w ramach prowadzonej analizy. Przedstawiono charakterystykę materiałów konstrukcyjnych: betonu i stali zbrojeniowej z uwzględnieniem zmodyfikowanej koncepcji modelowania dynamicznych własności betonu jako materiału o bardzo wysokiej wytrzymałości. Przeprowadzono analizę stanu przemieszczenia prostokątnych tarcz żelbetowych wykonanych z betonu bardzo wysokiej wytrzymałości klasy C100 pod obciążeniem dynamicznym dla dwu rodzajów stali zbrojeniowej - zwykłej i podwyższonej wytrzymałości.
PL
W pracy rozwiązano zadanie początkowo-brzegowe propagacji płaskiej fali naprężenia w tarczy stalowej metodą ruchomych najmniejszych kwadratów. Stosowano różne siatki węzłów. W przypadku siatek z węzłami generowanymi losowo istotne znaczenie ma wybór węzłów sąsiedztwa aproksymacyjnego. Przyjęto kryterium topologiczne wynikające z triangulacji zbioru węzłów, która minimalizuje łączną długość krawędzi triangulacji. Stwierdzono, że triangulacyjny sposób wyboru otoczenia aproksymacyjnego i wygładzanie siatki nieregularnej metodą Laplace’a znacznie poprawia dokładność rozwiązania. Efekt odbicia fali naprężenia od brzegu swobodnego modelowano przez wprowadzenia węzłów fikcyjnych (poza obszarem tarczy). Otrzymane rezultaty porównano z wynikami obliczeń metodą różnicową stwierdzając ich zgodność jakościową i ilościową.
EN
A meshless method based on the moving least squares aproximation is applied to stress wave propagation analysis. Two kinds of node meshes, the randomly generated mesh and the regular mesh are used. The nearest neighbors problem are developed from a triangulation that satisfies mini-mum edges length conditions. It is found that this method of neighbors choice significantly improves the solution accuracy. The reflection of stress waves from the free edge is model edusing fictitious nodes(outside the plate). The comparison with the finite difference results also demonstrated the accuracy of the proposed approach.
PL
W pracy przedstawiono analizę wpływu wysokiej wytrzymałości betonu i stali zbrojeniowej na wytężenie prostokątnych tarcz żelbetowych z uwzględnieniem fizycznych nieliniowości materiałów konstrukcyjnych: betonu i stali zbrojeniowej. Analiza została przeprowadzona na podstawie metody zaprezentowanej w pracy [13]. Przedstawiono wyniki rozwiązań numerycznych ze szczególnym uwzględnieniem stanu przemieszczenia i naprężenia tarczy w przyrostowym procesie obciążania statycznego. Uzyskane wyniki porównano z wynikami doświadczalnymi otrzymanymi dla betonu zwykłego [8]. Potwierdzono poprawność przyjętych założeń i modeli odkształcenia betonu i stali oraz efektywność metody analizy proponowanej w pracy [13] dla problemów numerycznej symulacji zachowania tarcz żelbetowych wykonanych z betonu bardzo wysokiej wytrzymałości.
EN
The paper presents an analysis of the influence of high-strength concrete and reinforcing steel on the effort of the rectangular reinforced concrete deep beams taking into account physical nonlinearity of structural materials: concrete and reinforcing steel. The analysis was carried out on the basis of the method presented in [1]. The results of numerical solutions with particular emphasis on the displacement and stress states of a deep beam in the incremental static loading process, were presented. The obtained results were compared with experimental ones for normal concrete [3]. The correctness of the assumptions and models of deformation of concrete and steel as well as efficiency of the method of analysis, proposed in [1] for the numerical simulation of the behaviour of reinforced concrete deep beam made of high-strength concrete, was confirmed.
PL
W pracy przedstawiono analizę nośności słupów żelbetowych, która przeprowadzona została przy zastosowaniu metody relaksacji dynamicznej. Badania numeryczne przeprowadzono dla słupów żelbetowych obciążonych dwiema siłami podłużnymi przyłożonymi na końcach elementu na stałym mimośrodzie. Analizie poddany został stan naprężenia, odkształcenia oraz przemieszczenia - w charakterystycznych krokach obciążenia. Otrzymane wyniki badań numerycznych porównane zostały z wynikami badań doświadczalnych przeprowadzonych przez Lloyd i Rangana.
EN
Analysis of load carrying capacity of a reinforced concrete column, which was carried out using the dynamic relaxation method, was presented in the paper. Numerical investigations for reinforced concrete columns, loaded with two longitudinal forces placed on the ends of the element at a constant eccentricity, have been carried out. The states of stress, strain, displacement were analyzed in the specific steps of the load increment. The results of the numerical tests were compared with the experimental results carried out by Lloyd and Rangan.
11
PL
W pracy przedstawiono analizę nośności oraz stanu odkształcenia, zarysowania i naprężenia belki żelbetowej z wykorzystaniem metody relaksacji dynamicznej. Badania numeryczne przeprowadzone zostały dla belki żelbetowej, obciążonej symetrycznie dwiema siłami skupionymi, badanej doświadczalnie przez Buckhouse’a. Analizie poddano stan naprężenia, odkształcenia, przemieszczenia oraz zarysowania w charakterystycznych krokach przyrostu obciążenia belki. Otrzymane wyniki badań numerycznych porównane zostały z wynikami badań doświadczalnych, rozwiązań numerycznych metodą elementów skończonych (MES) oraz analiz teoretycznych zaczerpniętych z literatury.
EN
Analysis of load carrying capacity and strain, cracking and strass states of reinforced concrete beam was carried out using the dynamic relaxation method. Numerical investigations for reinforced concrete beam symmetrically loaded with two concentrated forces tested experimentally by Buckhouse have been carried out. The states of stress, strain, displacement and cracking were analyzed in specific steps of the beam load increment. Obtained numerical results were compared with the results of experimental studies, numerical solutions by finite element method and theoretical analyzes taken from the literature.
PL
W pracy przedstawiono sposób określania oddziaływania wybuchu zewnętrznego na przegrody budowlane. W rozważaniach oddziaływania wybuchu zewnętrznego wykorzystano różne procedury znane w literaturze, na podstawie których opracowano stabelaryzowany algorytm postępowania przy wyznaczaniu charakterystyk oddziaływania na przegrody budowlane. Uwzględniono podstawowy podział faz oddziaływania wybuchu na fazę nadciśnienia i podciśnienia. Wyznaczono parametry fali podmuchowej, uwzględniając podział na strefy wybuchu: bliską i daleką. Dla poszczególnych stref przedstawiono sposoby wyznaczania ciśnienia początkowego fali odbitej, czasy trwania nadciśnienia oraz przebieg zmienności obciążenia w czasie.
EN
The paper presents a method for determination of the action of an external explosion on building barriers. We used different procedures, known in the literature, for analysis of action of an external explosion. These procedures were the basis of tabulated algorithm for determination of the characteristics of the explosion action on the building barriers. We considered the basic division of phases of explosion action onto overpressure phase and underpressure phase. We determined blast wave parameters considering the division of explosion zone onto the close zone and distant zone. For each zone, we presented the methods of determination of the initial pressure of the reflected wave, time durations of overpressure phase, and the load variation in time.
PL
W pracy przedstawiono przegląd modeli matematycznych wykorzystywanych do analizy interakcji konstrukcji inżynierskich z podłożem gruntowym. Bazując na literaturze przedmiotu wprowadzono podział modeli podłoża na dwie podstawowe grupy: modele analogowe (fenomenologiczne) i modele masywu gruntowego (strukturalne). Omówione w niniejszej pracy schematy obliczeniowe uwzględniają jedynie własności sprężyste gruntu, a niektóre z nich dodatkowo ścinanie. Modele takie mogą być stosowane z dostateczną dokładnością w zadaniach statyki. Większość z prezentowanych schematów stanowiła bazę do opracowania, przez różnych autorów, modeli uwzględniających inercję gruntu, która ma duże znaczenie w zagadnieniach dynamicznych. Właściwy dobór modelu opisującego oddziaływanie układu konstrukcja inżynierska – podłoże jest szczególnie istotny w przypadku nawierzchni drogowych, kolejowych i lotniskowych, które obciążone są nie tylko siłami statycznymi, ale przede wszystkim siłami dynamicznymi. W celu zapewnienia odpowiednich własności mechanicznych nawierzchni drogowej oraz jej właściwej współpracy z podłożem gruntowym konieczne jest prawidłowe zwymiarowanie konstrukcji nośnej drogi, co wiąże się z przyjęciem odpowiedniego modelu obliczeniowego zarówno nawierzchni jak i podłoża gruntowego.
EN
The paper presents an overview of the mathematical models used to analyze the interaction of engineering structures and the subsoil. Based on the literature, models of subsoil has been divided into two basic groups: phenomenological models and structural models. Discussed in this paper computational schemes include only the elastic properties of the subsoil, and some of them additional shear. Such models can be used with sufficient accuracy in static problems. Most of the schemes discussed in the paper was the base for the development of models which take into account the inertia of the foundation, which is important in the case of dynamic loads. Proper selection of computational scheme is particularly important in the case of road pavements, rail pavements, and airport pavements, which are burdened not only by static forces, but most of all by dynamic forces. In order to ensure adequate mechanical properties of the road pavement and its proper interaction with subgrade it is necessary the correct dimensioning of the road pavement. It is associated with the adoption of a suitable mathematical model both the surface and subsoil.
PL
W artykule przedstawiono badania eksperymentalne w mechanice konstrukcji jako proces. Proces ten jest integralnie związany w wiedzą teoretyczną. Przebieg procesu przedstawiono na schematach blokowych. Zaprezentowano badania w mechanice konstrukcji oraz badania autorki, tj. belek stalowych wypełnionych betonem lekkim. Badania eksperymentalne stanowią integralną całość mechaniki konstrukcji.
EN
In the article one presented experimental studies in the mechanics of the construction as the process. This process is integrally related in the knowledge theoretical. The course of the process one presented on block schemes. One presented investigations in the mechanics of the construction and the investigation of steel-beams filled with the expanded concrete. Experimental studies constitute the integral whole of the mechanics of the construction.
PL
W pracy przedstawiono metodę analizy statycznego odkształcenia słupów żelbetowych z uwzględnieniem nieliniowości geometrycznej i nieliniowości fizycznych materiałów konstrukcyjnych. Dla stali zbrojeniowej zastosowano model materiału sprężysto-plastyczny ze wzmocnieniem. Dla betonu przyjęto model sprężysto-plastyczny z uwzględnieniem osłabienia materiałowego. Metodę analizy wytężenia układu konstrukcyjnego opracowano z wykorzystaniem metody różnic skończonych. Opracowano efektywną metodę relaksacji dynamicznej rozwiązania układu równań równowagi elementów żelbetowych. Na podstawie metody rozwiązania zbudowano własne procedury numeryczne i program obliczeniowy. W celu sprawdzenia poprawności wprowadzonych procedur obliczeniowych wykonano analizę numeryczną słupów żelbetowych przegubowo podpartych i obciążonych siłą podłużną działającą na zadanym mimośrodzie. Otrzymane wyniki analizy porównano z wynikami doświadczalnymi zaczerpniętymi z literatury oraz wynikami obliczeń analitycznych.
EN
The method of the analysis of static deformation of reinforced concrete columns with regard to geometrical nonlinearity of the columns and physical nonlinearity of structural materials was presented in the paper. For reinforcing steel, the elastic-plastic model of material with material hardening was applied. The elastic-plastic model of material with material softening was used for concrete. The method of effort analysis of the structural system was developed using the finite difference method. The effective dynamic relaxation method for solution of the systems of the equilibrium equations of reinforced concrete columns was developed. It was the basis for preparation of the own numerical procedures and numerical program. The reinforced concrete simple supported columns, under eccentric compression, were numerically analysed. The numerical results were compared with experimental results, taken from literature, and with theoretical solutions.
PL
W pracy rozwiązano zadanie początkowo-brzegowe propagacji płaskiej fali naprężenia w tarczy stalowej metodą ruchomych najmniejszych kwadratów. Stosowano różne siatki węzłów. W przypadku siatek z węzłami generowanymi losowo istotne znaczenie ma wybór węzłów sąsiedztwa aproksymacyjnego. Przyjęto kryterium topologiczne wynikające z triangulacji zbioru węzłów, która minimalizuje łączną długość krawędzi triangulacji. Stwierdzono, że triangulacyjny sposób wyboru otoczenia aproksymacyjnego i wygładzanie siatki nieregularnej metodą Laplace’a znacznie poprawia dokładność rozwiązania. Efekt odbicia fali naprężenia od brzegu swobodnego modelowano przez wprowadzenie węzłów fikcyjnych (poza obszarem tarczy). Otrzymane rezultaty porównano z wynikami obliczeń metodą różnicową, stwierdzając ich zgodność jakościową i ilościową.
EN
A meshless method based on the moving least squares approximation is applied to stress wave propagation analysis. Two kinds of node meshes, the randomly generated mesh and the regular mesh are used. The nearest neighbours’ problem is developed from a triangulation that satisfies minimum edges length conditions. It is found that this method of neighbours’ choice significantly improves the solution accuracy. The reflection of stress waves from the free edge is modelled using fictitious nodes (outside the plate). The comparison with the finite difference results also demonstrated the accuracy of the proposed approach.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań, modelowanie, weryfikację i aplikację metod i opisu obciążeń struktury zmiennym w czasie i przestrzeni rozkładem ciśnienia. Szczególnym przykładem takiego ciśnienia jest powybuchowa fala uderzeniowa, powstała w wyniku detonacji ładunku wybuchowego, na przykład miny przeciwdennej pod pojazdem opancerzonym. Zaproponowano dwie metody generacji obciążeń dla programów obliczeniowych MES. Pierwsza metoda wykorzystuje analityczny, półempiryczny opis rozkładu W czasie i przestrzeni fali uderzeniowej ciśnienia powstałej w wyniku detonacji ładunku wybuchowego. Bazując na takim opisie (lub analogicznym, np. Brodego lub Smitha), zaproponowano metodę automatycznego generowania ciągłych pól obciążenia, zapisywanych przez preprocesor w konwencji dowolnego programu MES. Do testów oraz obliczeń rzeczywistych konstrukcji wybrano MSC.Nastran. Przeprowadzono wielopoziomową weryfikację prawidłowości implementacji oraz wynikowych rozkładów obciążeń elementowych i węzłowych sił zastępczych. Stwierdzono istnienie niewielkich zaburzeń rozkładów sił węzłowych. Określono przyczyny powstawania takich zakłóceń oraz dokonano oceny ich wpływu. Zaproponowano również alternatywna metodę analizy impulsowe obciążonej konstrukcji. Wykorzystana możliwości sprzężenia zadań przepływowego oraz strukturalnego, dostępne w komercyjnych programach wyspecjalizowanych w analizie szybkozmiennych i nieliniowych procesów dynamicznych. W tym sprzężeniu danymi wejściowymi są jedynie wielkość i lokalizacja ładunku materiału wybuchowego. Procesor Eulerowski (płynowy) analizuje propagację fali uderzeniowej i poprzez sprzężenie z procesorem Lagrange'owskim obciąża ciśnieniem część strukturalną (podatną) modelu. Ogromną zaletą jest tu eliminacja konieczności generowania zgodnych siatek elementów na powierzchniach oddziaływania płyn - struktura. Dokonano testów, walidacji i oceny efektywności takiego rozwiązania. Wykazano zarówno wady algorytmów 1-go rzędu, jak i zalety, którymi przy umiejętnym modelowaniu, można zniwelować niedoskonałości tych algorytmów. Możliwości badań doświadczalnych w takiej dziedzinie są niezwykle ograniczone. Wyniki przeprowadzonych symulacji komputerowych były częściowo weryfikowane badaniami poligonowymi. Badania były .przeprowadzane w skali "laboratoryjnej" na mikropoligonie WAT oraz w pełnej skali na poligonie w Zielonce (Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia). Niestety, nie wszystkie wyniki eksperymentów są dostępne. Część prac wykonywana była w ramach kolejnych Grantów KBN oraz Projektów Unii Europejskiej dotyczących odporności udarowej konstrukcji.
EN
The work presents alternative ways of modeling the blast load on the structure. The first approach relies on generating the discrete pressure field (e.g. from analytical formulation, like Brode/Friedlander, or from semi-empirical base) and using MSC.Patran macros abilities - prepare input of continuous blast pressure load for any FE program. The benefit is that such procedure is mesh-independent and provides precise (high) load extremes. And in fact is very flexible concerning solver application. In fact - MSC.Patran flexibility dose a great job. On the other hand, there is a need for generating input for such procedure (discreet pressure distributions) and the “pockets” in loaded structure are difficult to load, or are not loaded. The other alternative is ALE coupling, available in just a couple of FE programs (in all of them FE dynamics in explicit formulation). The pros and cons of this approach are totally opposite. The accuracy of presser generation is much worse - peak pressures are smeared, but there is ease of use and pressure wave reaches the places it should. Of course, there is also same drawback concerned with the fact, that ALE coupling is still relatively fresh tool, still in development and there is strong chance for procedure misbehavior. Some experiments were also performed, testing objects from the simplest structures to quite complicated. Where possible, comparisons were made verifying the computer models. The experiments ranged from simple crushed short cylinders, simple plates under blast load to large thinwalled cylinder resembling airplane fuselage. Proper modeling of complex engineering structures, especially in dynamic events, is a key to obtaining reasonable results. There is no doubt that computer modeling and simulations are the very basic tool for engineers and analysts. When it comes to blast or ballistic problems, the is no altemative for numerical methods - provided that modeling and simulation are fed with correct models with correct input data - that is why experiment cannot be replaced.
PL
Praca przedstawia analizę przestrzennych niesymetrycznych ścianowych konstrukcji usztywniających budynki wysokie z dodatkowymi sztywnymi belkami. Sztywne, wysokie belki zastosowane nawet na niewielu poziomach ścianowej konstrukcji z nadprożami znacznie zwiększają sztywność układu konstrukcyjnego. W analizie wykorzystano pewien wariant metody ciągłych połączeń, opracowany dla przestrzennych ścianowych konstrukcji usztywniających, mających skokowe zmiany sztywności wzdłuż wysokości. W podejściu ciągłym nadproża są zastępowane równoważnymi pionowymi pasmami ciągłych połączeń. Równania zgodności przemieszczeń są zapisane w punktach znajdujących się w środkach rozpiętości nadproży i sztywnych belek. Układy równań różniczkowych dla stref układów usztywniających o stałym przekroju poprzecznym są rozdzielane przy wykorzystaniu ortogonalnych wektorów własnych. Wyniki obliczeń dla proponowanej metody zostały porównane z wynikami uzyskanymi przy wykorzystaniu różnych metod obliczeniowych, zarówno analitycznych jak i numerycznych, oraz z opublikowanymi wynikami badań doświadczalnych. Stwierdzono dobrą zgodność wyników.
EN
The paper presents the analysis of non-planar asymmetric shear wall structures with stiffening beams. The stiff deep beams incorporated at various levels of coupled shear walls improve the stiffness of the structural system of a tall building. The analysis is based on a variant of the continuous connection method for three-dimensional shear wall structures having stepwise changes in a crosssection. In the continuous approach, the connecting beams are replaced by equivalent continuous connections. The compatibility equations have been written at the midpoints of connecting and stiffening beams. The differential equation systems for shear wall structure segments of the constant cross-section are uncoupled by orthogonal eigenvectors. The results obtained by the presented method have been compared with those obtained experimentally and analytically, given in literature, and a good match has been observed.
PL
W pracy omówiono wyniki badań zjawisk zachodzących w strukturach tkanka kostna-implant, prowadzonych metodami mechaniki konstrukcji i mechaniki ciał odkształcalnych. Zasadnicze rozważania dotyczą zagadnień identyfikacji stymulatora adaptacji funkcjonalnej (remodelingu) tkanki kostnej i relacji między różnymi hipotezami opisującymi to zjawisko, a także parametrycznych analiz wytrzymałościowych stabilizatorów i implantów. Przedstawiono tezę, że efektywnym podejściem, umożliwiającym porównywanie różnych hipotez przebudowy tkanki jako reakcji na obciążenie, jest sformułowanie bezwymiarowej miary stymulacji mechanicznej, dla której 0 odpowiada stanowi bez żadnego obciążenia mechanicznego, a 1 oznacza stan odpowiadający zniszczeniu tkanki kostnej. Zaproponowane przez autora metody określania wartości stymulatora mają charakter ogólny, kryteria uwzględniają ortotropowe właściwości kości i różnice w reakcji tkanki w zależności od kierunków i znaków obciążeń. Pokazano, że miara stymulacji może być określana w sposób jednolity, na podstawie znajomości standardowych danych określających właściwości mechaniczne i wytrzymałościowe tkanek, bez konieczności eksperymentalnego wyznaczania niezależnych parametrów opisujących hipotetyczny stymulator. Zbudowano i wykorzystano trójwymiarowy model metody elementów skończonych struktury kość-implant do porównań hipotez z zastosowaniem zaproponowanej bezwymiarowej miary stymulatora przebudowy tkanki kostnej. Metody symulacji komputerowej są niezastąpione w analizie oddziaływań implant-kość. W pracy przedstawiono wyniki analiz wytrzymałościowych stabilizatorów zewnętrznych i implantów oraz możliwości wykorzystania metod komputerowych do optymalnego tych urządzeń. Omówiono koncepcję konstrukcji typu custom design. Zbudowano parametryczne modele obliczeniowe, ułatwiające analizę wpływu wybranych parametrów konstrukcyjnych i montażowych na zachowanie się aparatu Ilizarowa i jego poszczególnych części. Przedstawione badania prowadzą do wniosków, które mogą być użyteczne przy analizach, projektowaniu wytrzymałościowym i wykorzystaniu stabilizatorów tego typu.
EN
Proper load transfer at the implant-bone interface is one of the most significant determinants of long-term performance of orthopaedic endoprostheses. The study presents the problems of stress analysis of bones and computational simulation of bone-implant structures using analytical and numerical methods of mechanics of structures. The first part of the work concerns the models of mechanical reaction of bone tissue to applied loads and the discussion of bone functional adaptation - especially potential mechanical stimuli of the phenomenon. A dimensionless, normalized measure of the stimulus is proposed and discussed. It may be applied to the most general 3D orthotropic model of the bone tissue. In this approach, the application of each of the hypotheses requires only the standard elastic and strength parameters of the bone tissue. The selected criteria: maximum strain, maximum stress, strain energy density, Tsai-Wu, are expressed using the specified dimensionless index. The hypotheses are compared analytically for the typical orthotropic model of the bone tissue and simple loading cases. The conclusions drawn from the comparisons were confirmed using the corresponding 3D FE analysis of the femur head implant. The study presents also the basic questions concerning stress analysis of bone-implant systems, application of finite element analysis, parametric models and optimisation techniques. The models of implants for the use in orthopaedics, spine, dental and maxillofacial surgery and the problems of parametric modelling and optimal design are discussed. Special attention is paid to Ilizarov-type stabilizers. The influence of the assembly procedure and geometrical and material parameters of the device on the mechanical behaviour of the bone implant structure and the healing process is discussed. The analysed models help in better understanding of various clinical situations, provide information helpful for improving implant design and may be useful in the process of custom design.
PL
Nowe wyzwania konstrukcyjne i architektoniczne, a także potrzeba uwiarygodnienia istniejących konstrukcji w nowych warunkach eksploatacji wymagają stosowania zaawansowanych teoretycznie technik analizy mechanicznej i wytrzymałościowej. W niniejszym artykule autor prezentuje wirtualne modele numeryczne, które stają się dzisiaj podstawowym środkiem do prowadzenia analiz.
EN
New structural and architectural challenges as well as the need for credibility of existing structures in the new operating conditions, require the use of advanced techniques of mechanical analysis and durability. In this article the author presents virtual numerical models, which are now the primary means to conduct the analysis.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.