Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Finite element and fatigue analysis of flexible pavements based on temperature profile modeling

Cho Seoyoung, Lakatos Éva

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2022

|

Vol. 21, no. 2

103--116

EN

The effect of temperature on asphalt pavement structure is of great importance due to the nature of binder used in the asphalt layers. An equivalent temperature is commonly applied to eliminate the effect of temperature dependence in calculations of mechanical properties of the asphalt and of the pavement. Equivalent temperatures, applied as constant values, are supposed to have the same effect on fatigue behavior of the pavement in the period of one year as the real varying weather conditions. The aim of the presented research was to compare the behavior of the pavement under realistic temperature data throughout a single year with the results of the traditional pavement design method. Temperature data were obtained from a previously established weather station. Binder viscosity and asphalt dynamic modulus were defined based on the temperature profile for asphalt layers divided into 19 sublayers. This subdivision was introduced to better reflect the changes in strength characteristics of the asphalt layers along the depth of the structure. Comparison with the simple calculation using the equivalent temperature method showed that the detailed model outlined in this paper can provide better prediction of the overall pavement structural capacity. The focus of this study is to apply asphalt layer discretization to reflect temperature variation and its influence on changes in strength properties of asphalt mixtures. Temperature at each sublayer was estimated using the German specification, dynamic modulus was determined using the Witczak model, and the structural analysis was performed employing the finite element method.

PL

W przypadku podatnych nawierzchni drogowych wpływ temperatury ma bardzo duże znaczenie ze względu na właściwości lepiszcza zastosowanego w warstwach asfaltowych. Aby wyeliminować w obliczeniach zmienność właściwości mechanicznych warstw asfaltowych, zastosowano temperaturę ekwiwalentną – stałą pojedynczą wartość temperatury, przy której szkoda zmęczeniowa w ciągu roku powinna w założeniu odpowiadać łącznej wielkości szkód zmęczeniowych przy rzeczywistych zmiennych warunkach pogodowych. Celem przedstawionych badań było obliczeniowe porównanie pracy nawierzchni przy realistycznych danych temperaturowych z okresu jednego roku z wynikami tradycyjnej metody z temperaturą ekwiwalentną. Dane temperaturowe pozyskano z założonej wcześniej stacji meteorologicznej. Lepkość asfaltu i moduł dynamiczny mieszanki mineralno-asfaltowej zostały określone na podstawie profilu temperatury w warstwach asfaltowych podzielonych na 19 podwarstw. Taki podział miał na celu lepsze odzwierciedlenie zmian właściwości mechanicznych warstw asfaltowych w zależności od głębokości. Porównanie z prostszymi obliczeniami wykonanymi z zastosowaniem temperatury ekwiwalentnej wykazało, że opisany w artykule bardziej szczegółowy model może zapewnić lepszą prognozę wytrzymałości zmęczeniowej nawierzchni. Duży nacisk położono na dyskretyzację warstw asfaltowych w celu odzwierciedlenia zmienności temperatury i jej wpływu na właściwości mechaniczne mieszanek asfaltowych. Temperatura każdej z podwarstw została oszacowana zgodnie z zaleceniami niemieckimi, moduły dynamiczne warstw asfaltowych zostały określone z pomocą modelu Witczaka, zaś analiza obliczeniowa konstrukcji nawierzchni została przeprowadzona z zastosowaniem metody elementów skończonych.

2

Modelling of impact of temperature gradient on content of polymer ampoule during its forming

Koloskova G. M., Koloskov V. Yu.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2020

|

Vol. 100, nr 1

12--19

EN

Purpose: The aim of the represented study was to model the impact of temperature gradient on content of polymer ampoule during its forming. Design/methodology/approach: The model of polymer ampoules forming is built in SolidWorks software on the basis of finite element method. Using the developed model the study of temperature condition changes is carried out. Numerical modelling was carried out for two types of polymer packaging materials – polypropylene and polyvinylchloride – in similar conditions. Findings: During polymer ampoule forming the highest temperature of liquid is obtained at the bottom of it. The most effective packaging method is to form the ampoule from polypropylene by means of aluminium die. Investigation results have shown that the highest obtained liquid temperature has linear dependence from initial one. Linear coefficients of heating were evaluated for polypropylene (equal to 0.72) and polyvinylchloride (equal to 0.58). Practical implications: Decrease of initial liquid temperature value gives an opportunity to expand the range of products allowed to be packed in polymer ampoules in represented method. Safe conditions for packaging of liquid products in polymer ampoules are formulated, The results of the study may be used to improve the quality of liquid products packaging in polymer ampoules. Originality/value: For the first time the model was developed for determination of liquid heating degree during its packaging in polymer ampoules. The calculations of the temperature distribution are represented for polypropylene and polyvinylchloride ampoules forming by means of aluminium and ceramic dies. The results of the study may be of interest to specialists in the field of polymer packaging manufacturing for food or pharmaceutical industry.

3

Integer order vs fractional order temperature models in the forced air heating system

Oprzędkiewicz Krzysztof, Podsiadło Maciej, Dziedzic Klaudia

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 11

35--40

EN

The paper presents a comparing integer order (IO) vs fractional order (FO) transfer function models of the forced air heating system applied in housing heating. The proposed FO models are simpler to identify than analogical IO models and their accuracy in the sense of fitting to experimental results is practically the same. Results are verified using experimental data from the real isothermal room, used in a pharmaceutical factory.

PL

W pracy zaprezentowano porównanie modeli transmitancyjnych całkowitego i niecałkowitego rz˛edu dla systemu nagrzewu powietrza stosowanego w ogrzewaniu budynków. Proponowane modele sa˛ tak samo dokładne jak modele całkowitego rze˛du, a ich identyfikacja jest prostsza ze wzgle˛du na mniejsza˛ liczbe˛ parametrów. Prezentowane wyniki zostały zweryfikowane z wykorzystaniem danych eksperymentalnych z pomieszczenia izotermicznego stosowanego w fabryce farmaceutycznej.

4

Modelowanie pola temperatury w gruncie z wykorzystaniem arkusza kalkulacyjnego

Sporysz M., Kurpaska S., Molenda K., Szczuka M., Roczkowska-Chmaj S.

Inżynieria Rolnicza

|

2013

|

R. 17, nr 2, t. 1

317--328

PL

Współczesny świat stoi przed wyzwaniem zaspokojenia z jednej strony stale rosnących potrzeb energetycznych, a z drugiej również rosnących potrzeb żywnościowych. Stale poszukuje się nowych, alternatywnych w stosunku do konwencjonalnych źródeł energii. W ostatnim okresie bardzo popularne stały się pompy ciepła pozyskujące energię z wnętrza Ziemi. By móc efektywnie z nich korzystać niezbędne są programy komputerowe symulujące rozkład temperatury w gruncie. Dzięki nim można precyzyjnie określić rozkład temperatury na dowolnej głębokości, a co za tym idzie w sposób optymalny sterować urządzeniami kontrolującymi pracę pomp ciepła, itp. W niniejszej pracy przedstawiono przykład wykorzystania arkusza kalkulacyjnego MS Office z zaimplementowanym w nim języku Visual Basic for Applications VBA) do modelowania pola temperatury w gruncie. Jako cel autorzy postawili sobie prezentację i sprawdzenie przydatności tego rozwiązania do modelowania rozkładu temperatury w gruncie podczas pracy pompy ciepła. Na bazie równań różniczkowych opisujących przewodzenie ciepła w gruncie, dokonano dyskretyzacji dwuwymiarowej płyty płaskiej (model siatki różnicowej), a następnie implementacji w języku VBA. W kolejnym etapie wyniki symulacji numerycznej zestawiono z rzeczywistymi pomiarami temperatury. W konkluzji stwierdzono przydatność arkusza kalkulacyjnego w modelowaniu pola temperatury w gruncie. Narzędzie to jest szczególnie przydatne do celów dydaktycznych.

EN

Modern world faces the challenge of satisfying constantly growing energy demand on one hand and increasing food demands on the other. New ways, alternative to conventional energy sources have been searched for. Heat pumps obtaining energy from the interior of the Earth have become very popular recently. In order to use them effectively, software that simulates temperature distribution in the ground are indispensable. Thanks to them, temperature state on any depth may be precisely determined and consequently controlling devices of heat pumps operation may be controlled optimally, etc. The paper herein presents an example of using the spreadsheet of MS Office with implemented language Visual Basic Application (VBA) for modelling temperature field in the ground. The authors' objective is to present and verify the usability of this solution for modelling the temperature distribution in the ground during the operation of a heat pump. On the basis of differential equation describing heat conduct in the ground, discretization of two-dimensional flat panel (differential net model) was carried out and then implementation in VBA language. Results of numerical simulation were set with real temperature measurements in the next stage. As a conclusion, it was found that spreadsheet is useful in modelling temperature field in the ground. This device is especially useful for teaching purposes.

5

Wykorzystanie logiki rozmytej do modelowania temperatury w strefie skrawania podczas wiercenia

Lis K., Czyszpak T.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2012

|

nr 1

67--82

PL

W artykule podjęto próbę wykorzystania logiki rozmytej do modelowania wartości temperatury w strefie skrawania podczas wiercenia. Ponadto zostało przedstawione i opisane oprogramowania, służące do przetwarzania oraz selekcji danych termowizyjnych, wykorzystywanych do treningu oraz testowania systemu.

EN

The article presents the attempt of applying the fuzzy logic system to modeling of temperature in the cutting zone during the drilling process by using various feed rates and cutting speeds. Moreover the software for the processing and selection of the infrared data used for training and testing the system has been shown and described.

6

Numeryczne modelowanie ultraszybkich elektrotermicznych procesów grzejnych

Wesołowski M., Wolf-Łysiak D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 7

158-161

PL

W niniejszym artykule scharakteryzowano modelowanie dynamicznych procesów grzejnych. Podano modele matematyczne oparte na klasycznym równaniu przewodzenia ciepła oraz na równaniu Vernotte'a, możliwe do wykorzystywania w analizie procesów elektrotermicznych. Zaprezentowano wyniki obliczeń modeli, uzyskane na podstawie opracowanego algorytmu bazującego na metodzie bilansów elementarnych. Porównanie rezultatów obliczeniowych umożliwiło ocenę zakresu stosowalności poszczególnych równań z zachowaniem wysokiej dokładności wyników obliczeniowych.

EN

The paper characterizes the modeling of dynamie heating processes. The mathematical models based on classical equations of heat conduction and Vernotte equation useful for analysis of thermal processes arę described. The results of modeling based on the method of elementary balances are presented. The comparison of the results of the calculations has enabled the evaluation of the range of applicability of the considered equations in respect to high accuracy of this calculations.