Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ warunków brzegowych na identyfikację obszarów maksymalnych naprężeń w kołowych płytach perforowanych obciążonych siłą skupioną

Konieczny Mateusz, Achtelik Henryk, Gasiak Grzegorz

Modelowanie Inżynierskie

|

2019

|

T. 40, nr 71

34--43

PL

W pracy dokonano analizy wpływu warunków brzegowych na lokalizację obszarów koncentracji naprężeń w kołowej osiowosymetrycznej płycie perforowanej, swobodnie podpartej oraz utwierdzonej i obciążonej siłą skupioną Pi w środku geometrycznym płyty. Do obliczeń numerycznych zastosowano program metody elementów skończonych Femap. Badana płyta o średnicy D = 300 mm posiadała otwory na dziesięciu okręgach. Na pierwszym okręgu wewnętrznym płyta posiadała otwory o średnicy d₁ = 3,5 mm, a na dziesiątym zewnętrznym okręgu otwory o średnicy d₁₀ = 20,5 mm. Wyniki obliczeń numerycznych dla płyty swobodnie podpartej były porównywane z wynikami uzyskanymi dla płyty utwierdzonej. W przypadku płyty swobodnie podpartej maksymalna koncentracja naprężeń wystąpiła w strefie S8 i wynosiła Cred max = 217,20 MPa. Natomiast w płycie o brzegach utwierdzonych maksymalna wartość wystąpiła w strefie S8 i wynosiła Cred max = 183,50 MPa. W pracy również dokonano weryfikacji wyników obliczeń numerycznych z wynikami uzyskanymi doświadczalnie. Różnice pomiędzy wynikami obliczeń numerycznych stanu naprężeń i uzyskanymi doświadczalnie nie przekroczyły 10%.

EN

The paper analyzes the influence of boundary conditions on the location of stress concentration zones in a circular axisymmetric perforated plate, simply supported and fixed and loaded with concentrated force Pi in the geometric center of the plate. The finite element method program Femap was used for numerical calculations. The test plate with diameter D = 300 mm had holes in ten circles. On the first inner circle, the plate had holes with diameter d₁ = 3.5 mm, and holes on the tenth outer circle with diameters d₁₀ =20.5 mm. The results of numerical calculations for a plate with simply supported were compared with the results obtained for the fixed plate. In the case of a simply supported plate, the maximum stress concentration occurred in zone 8 and was Cred max = 217,20 MPa. However, in the plate with fixed edges, the maximum value occurred in zone 8 and was Cred max = 183,50 MPa. The work also verified the results of numerical calculations with the results obtained experimentally. The differences between the results of numerical calculations of the state of stress and those obtained experimentally did not exceed 10%.

2

Lokalizacja stref spiętrzenia naprężeń w płycie sitowej wymiennika ciepła

Konieczny Mateusz, Gasiak Grzegorz

Modelowanie Inżynierskie

|

2019

|

T. 39, nr 70

49--55

PL

W pracy przedstawiono numeryczną metodę wyznaczania obszarów maksymalnych naprężeń w okrągłej osiowo- symetrycznej płycie sitowej wymiennika ciepła, utwierdzonej na całym obwodzie oraz w otworach i obciążonej ciśnieniem hydrostatycznym q na całej powierzchni płyty. Do obliczeń numerycznych zastosowano program metody elementów skończonych Femap. Badana płyta o średnicy D = 899 mm i grubości h = 6 mm. Płyta posiadała 118 otworów w tym 116 otworów o średnicy d₁ = 53 mm oraz 2 otwory o średnicy 88,9 mm. Najbardziej niebezpieczne miejsce w okrągłej osiowosymetrycznej płycie sitowej, gdzie występuje największa koncentracja naprężenia, istnieje w strefie SI przy średnicy otworów d₁ = 53 mm oraz d₂ = 88,9 mm. Naprężenie redukowane w tym przypadku wynosi σσred max = 382,1 MPa (punkt o współrzędnych x,y,z [mm], tj. P₁[390,2;84,2;5,5]).

EN

The paper presents a numerical method to determining of maximum stresses zones in a circular axisymmetric perforated plate of the heat exchanger, fixed on the entire circumference and in openings and loaded with hydrostatic pressure q on the entire surface of the plate. The finite element method program Femap was used for numerical calculations. Test plate with a diameter of D = 899 mm and thicknes of h = 6 mm. The plate had 118 holes, including 116 holes with a diameter d₁ = 53 mm and two holes with a diameter of dz = 88.9 mm. The most dangerous place in the round axisymmetrical perforated plate, where the highest stress concentration occurs, exists in zone SI with the hole diameter d₁ = 53 mm and d₂ = 88.9 mm. The reduced stress in this case is σσbred max = 382,1 MPa (point with the coordinates x,y,z [mm], i.e. P₁[390.2,84.2,5.5]).

3

Research of maximum stresses zones in circular perforated plates made of S235JR steel loaded with concentrated force

Konieczny Mateusz, Achtelik Henryk, Gasiak Grzegorz

Inżynieria Materiałowa

|

2019

|

Vol. 40, nr 2

53--60

EN

The paper proposes a numerical approach to determining the internal forces in a circular perforated plate loaded with concentrated force Pi applied in the geometric centre of the plate. The finite element method program Femap was used for numerical calculations. The test plate with diameter D = 300 mm has holes in ten circles. The plate made of S235JR steel has holes with diameter d1 = 3.5 mm on the first inner circle, and holes on the tenth outside circle have a diameter d10 = 20.5 mm. The plate of the above geometry was simply supported and loaded with different values of concentrated force. By means of numerical calculations using the finite element method, the coordinates of concentration zones of reduced stress in the perforated plate were determined. These zones were located on the plate bridges between perforation holes. The most hazardous place in the analysed perforated plate is associated with the 8 zone with the hole radius d3 = 5.0 mm at the circle radius R3 = 33.0 mm, where the highest stress concentration occurs. In this zone, the reduced stress is σred max = 217.20 MPa (point with the coordinates x, y, z [mm], i.e. P2[5.2; 30.6; 4.5]). The results of numerical calculations were verified with experimental results. The differences between the results of numerical calculations of the state of stress and those obtained experimentally did not exceed 10%.

PL

Współczesne konstrukcje inżynierskie charakteryzuje obniżenie współczynnika bezpieczeństwa, dlatego obliczenia wytrzymałości, sztywności i stateczności cienkościennych elementów konstrukcji nabierają coraz większego znaczenia we wszystkich gałęziach techniki, a szczególnie takich jak inżynieria chemiczna. Istnieje wiele zastosowań płyt perforowanych, np. w zbiornikach ciśnieniowych, aparaturze chemicznej (ściany sitowe wymienników ciepła), rafineriach ropy naftowej, budowie samolotów i statków kosmicznych, jednostkach powietrznych, robotach, kontenerach transportowych, taśmociągach skrzynkowych lub jako elementy przesiewaczy materiałów sypkich, które mogą być poddane obciążeniu zmieniającemu się w czasie. Tego typu dźwigary (płyty perforowane) mogą również pełnić rolę płyt montażowych, w których wykonano otwory z różnych względów eksploatacyjnych. Celem pracy jest lokalizacja stref, w których występują maksymalne naprężenia w okrągłej osiowosymetrycznej płycie perforowanej swobodnie podpartej i obciążonej siłą skupioną Pi przyłożoną w środku geometrycznym płyty. Badania obszarów koncentracji naprężeń wykonano numerycznie metodą elementów skończonych.

4

Analysis the state of stress in a stainless steel plate with stress concentrator in the form of circular hole

Konieczny Mateusz, Achtelik Henryk, Gasik Grzegorz

Inżynieria Materiałowa

|

2019

|

Vol. 40, nr 6

146--153

EN

The paper presents an analytical, numerical and experimental analysis of the state of stress in a plate with stress concentrator in the form of circular hole subjected to uniaxial tension. This type of the plate have found wide spread applications in the field of aerospace, marine and automobile engineering. The maximum difference in the values of reduced stresses calculated analytically in relation to the results obtained experimentally was δσa red = –19.74%. However, the maximum difference in the values of reduced stress calculated numerically using the finite element method (FEM) with the ANSYS program in relation to the results obtained experimentally δσn red = –31.86%, The study showed that the analytically calculated and numerically determined stresses are lower than the stresses obtained experimentally, which results in less operational safety of the structural element. However, the numerical method in the form of the finite element method becomes, in the case of a very complicated element shape, the only method for determining the magnitude and distribution of stresses near the notch in the designed element.

PL

Celem pracy jest analityczna, numeryczna oraz eksperymentalna analiza stanu naprężenia w tarczy z koncentratorem naprężeń w postaci otworu kołowego o średnicy d poddanej jednoosiowemu rozciąganiu siłą Pi i na tej podstawie zlokalizowanie stref spiętrzenia naprężeń.

5

Numeryczna i doświadczalna analiza naprężeń w kołowych perforowanych płytach swobodnie podpartych obciążonych centralnie siłą skupioną

Ledwoń W.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

9385--9390, CD3

PL

Przedmiotem pracy jest przeprowadzenie doświadczalnej weryfikacji wartości naprężeń w płycie perforowanej obciążonej centralnie siłą skupioną uzyskanych metodą elementów skończonych. Przeprowadzone badania wykazały, że doświadczalna weryfikacja stanu naprężenia w płycie perforowanej w sposób dostateczny potwierdziła wartość naprężeń obliczonych metodą elementów skończonych, maksymalna różnica w wartościach naprężeń redukowanych obliczonych numerycznie i wyznaczonych doświadczalnie nie przekracza 24,8%, wartości naprężeń redukowanych obliczonych numerycznie są zawyżone w stosunku do wartości wyznaczonych doświadczalnie. Sytuacja taka jest bezpieczna dla pracy płyty perforowanej.

EN

The subject of the work is to carry out experimental verification of stresses in the plate perforated centrally loaded with a concentrated force generated by finite element method. The study showed that the experimental verification of the state of stress in the plate perforated in a manner sufficient affirmed the value calculated stress finite element method, the maximum difference in the values of the stress by reduction calculated numerically and experimentally determined does not exceed 24.8%, the stress values calculated numerically reducible are overpriced in comparison the values determined experimentally. Such a situation is safe to run the perforated plate.

6

Biomechaniczne aspekty funkcjonowania rekonstrukcji uzębienia wykonanej z zastosowaniem implantów i wkładów koronowo-korzeniowych.

Chladek W., Grosman F., Ilewicz L., Lipski T.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 3-4

196-201

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań oddziaływania wybranych konstrukcji metalowych stosowanych w rekonstrukcji uzębienia na zmiany rozkładów w tkankach naturalnych. Wykorzystując metodę elementów skończonych, zamodelowano wpływ sił okluzyjnych na naprężenia w układzie kostnym w strefie kotwiczenia implantów stomatologicznych systemu Branemarka stanowiących filary implantoprotezy pojedynczego zęba. Analizie poddano takie czynniki, jak długość implantu oraz kierunek jego wprowadzenia. Stwierdzono istotną różnicę wytężenia tkanki kostnej w stosunku do stanu naturalnego. Uzyskane wyniki wskazują na możliwość wpływania na wielkość naprężeń poprzez odpowiedni dobór długości wszczepu. Kolejnym analizowanym sposobem przywracania wydolności narządu żucia były metody całkowitej rekonstrukcji korony zęba wykorzystujące prefabrykowane wkłady koronowo-korzenne. Przy zastosowaniu tych metod, biomechaniczne warunki pracy przyzębia nie ulegają zmianie. Zmienia się natomiast sposób obciążenia pozostałych tkanek zęba własnego. Stwierdzono, że zarówno dla zębów jednokorzeniowych, jak i wielokorzeniowych, metalowe konstrukcje poprawiające retencję materiału rekonstrukcyjnego przejmują rolę twardych tkanek zęba. Ze względu na zdarzające się przypadki pęknięcia korzenia z założonym wkładem, następujące przeważnie w wyniku urazu, przeanalizowano wpływ długości części korzeniowej wkładu na wytężenie ścianki korzenia. Stwierdzono, że zbyt bliska odległość końca wkładu od otworu fizjologicznego będzie sprzyjać mechanicznym uszkodzeniom korzenia. Wyniki przedstawiono w postaci map i wykresów naprężeń redukowanych.

EN

Investigation results of interaction of selected metal structures used in the dentition reconstruction on the changes in the stress distribution in natural tissues are presented in this article. Using the final elements method an influence of occlusion forces on stresses in the osseous system in the zone of hooking the dental implants of Branemark's system being the implantoprosthesis pillar of a single tooth has been modelled. The length of an implant and the direction of its insertion were the factors subjected to an analysis. A significant difference of the bone tissue effort was found in comparison to the natural state. the obtained results show that is possible to influence the value of stresses by an appropriate selection of the implant length. Methods of the total reconstruction of the tooth crown using prefabricated crown-root inlays were another analysed way of restoring efficiency of masticatory organ. By using those methods, biomechanical working conditions of the parodontium do not undergo changes. However, a way of loading of the other tissues of the natural tooth is changed. It has been found that for both monoradicular and multiradicular teeth, metal structures improving retention of the reconstruction material take over the function of hard tissues of a tooth. Due to cases of cracking of a root with the inserted inlay, occuring mainly as a result of trauma, an influence of the length of the radicular part of an inlay on effort of the root wall was analysed. It has been found that too close distance of the inlay end from a physiological opening will favour mechanical damages of the root. The results were presented in the form of maps and diagrams of reduced stresses.