Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Thermoelastic strongly nonlinear vibration of rotating functionally graded ring plate

Hu Yu Da, Bao Hai Jun, XU Hao Ran

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2021

|

Vol. 59 nr 1

157--171

EN

For a metal ceramic functionally graded (FGM) ring plate, considering variations in physical properties with temperature and a power-law distribution of material components along the thickness direction, thermoelastic coupled nonlinear vibration equation in thermal environment is derived by means of Kirchhoff’s thin plate theory and the Hamiltonian principle. The transverse nonlinear vibration differential equation of the inner and outside-clamped ring plate under static load is obtained by using the Galerkin method; moreover, perturbation solution of static deflection is carried out. An improved L-P method is employed to solve the strongly nonlinear vibration equation. The vibration response and nonlinear natural frequency expression are developed. Through numerical examples, natural frequency characteristic curves of the rotating FGM ring plate are plotted. The Runge Kutta method is applied to obtain vibration response, phase and power spectrum diagrams. The influence of different parameters on natural vibration characteristics is analyzed. The results show that analytical solutions are consistent with numerical solutions, and the natural frequency decreases with an increase in the metal content and surface temperature, but grows with an increase in the rotational speed.

2

Wybrane praktyczne aspekty wytłumienia poprzecznych drgań kominów stalowych

Kubiszyn Wiesław, Zając Piotr

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 5-6

224--231

PL

Przedstawiono analizę dynamiczną 3 kominów stalowych wolno stojących podlegających nadmiernym drganiom wskutek wzbudzenia wirowego - naprzemiennego odrywania się wirów Benarda-Karmana. Analizę przeprowadzono według wymagań aktualnych norm europejskich oraz zaleceń norm PN, DIN i ISO, a także wytycznych CICIND zawartych w Model Code. W przypadku każdego analizowanego komina podano sposób wytłumienia drgań poprzecznych oraz oceniono skuteczność przyjętych rozwiązań.

EN

The paper presents a dynamic analysis of 3 free-standing steel chimneys subject to vortex shedding vibrations - caused by alternating breakaway of Benard-Karman vortices. The dynamic analysis was carried out in accordance with the requirements of the European standards currently in force in Poland (PN-EN), additionally following the recommendations of PN, DIN and ISO standards and the CICIND guidelines included in the Model Code. For each analyzed chimney, a different effective method of damping crosswind vibrations was proposed (designed). The effectiveness of these solutions was also evaluated.

3

Calculating extreme criteria of eigenvalue problems of a medical robot for soft tissue surgery using the multi-objective optimization

Ilewicz Grzegorz

Vibrations in Physical Systems

|

2020

|

Vol. 31, nr 3

art. no. 2020306

EN

Medical robots with an instant center of rotation mechanism in a trocar are used for operating a human body or servicing artificial organs. The result of the work is the development of a multi-criteria optimization model of a discussed medical robot, considering safety factor, first eigenfrequency and buckling coefficient as a criteria. The article also analyzes two issues of mechanics, the natural frequency and linear buckling. A discrete mesh model of a novel robot design with ten degrees of freedom and ended with a scalpel was developed based on finite element method. For the given loads and supports, a multi-criteria optimization model was evolved, which was solved by using the response surface method and the multi-objective genetic algorithm. The results section shows the Pareto fronts for the criteria and geometrical dimensions of the kinematic chain. The courses of resonant vibrations and buckling strains were also characterized. The solved optimization model gives correct values for the adopted criteria. The values of resonance were defined, which makes it possible to select mechatronic drive systems in terms of the input they generate. Variability of the resonant vibrations phenomena, as well as shapes and directions of buckling, provide information about the displacements taking place in the medical robot system.

4

Badania modalne mostu Wanda w Krakowie

Bednarz J.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 6

509--512, CD

PL

Eksploatacyjna Analiza Modalna pozwala na wyznaczenie częstotliwości drgań własnych, współczynników tłumienia modalnego oraz postaci drgań własnych dowolnej konstrukcji mechanicznej w warunkach jej rzeczywistej pracy. W artykule przedstawiono sposób przeprowadzenia badań modalnych mostu w trakcie jego normalnej eksploatacji. Głównym prowadzonych badań było wyznaczenie częstotliwości oraz postaci drgań własnych badanego mostu oraz analiza wpływu temperatury otoczenia na ich wartości. W artykule przedstawiono również sposób oceny jakości zarejestrowanych danych pomiarowych oraz ich analizy dla potrzeb estymacji parametrów modalnych badanej konstrukcji mostu.

EN

Operational Modal Analysis allows to determine natural frequencies, modal damping ratios and mode shapes of any mechanical structure in terms of its actual work. This paper presents a method of modal testing of bridge during its normal operation. The main purpose of the researches was to determine the frequencies and mode shapes and analysis of temperature influence on their values. In the paper a method for assessing the quality of the recorded measurement data and methods for its analysis for the estimation of modal parameters are also presented.

5

Load by a force directed towards a positive pole in the aspect of studies on vibrations of a column with crack

Sokół K., Uzny S.

Vibrations in Physical Systems

|

2016

|

Vol. 27

325--332

EN

In this paper the results of numerical studies on natural vibration frequency and stability of a slender supporting system loaded by external force directed towards a positive pole are presented. In the investigated structure the failure in the form of crack is present. The boundary problem is formulated on the basis of the principle of minimum action – Hamilton’s principle. The results in the non-dimensional form are plotted as the characteristic curves in the external load – natural vibration frequency plane as well as the maximum loading capacity is discussed.

6

Eksperymentalna analiza modalna kładki dla pieszych

Bednarz J.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

817--821

PL

Eksperymentalna analiza modalna pozwala na wyznaczenie częstotliwości drgań własnych, współczynników tłumienia modalnego oraz postaci drgań własnych dowolnej konstrukcji mechanicznej przy wykorzystaniu sterowanego wymuszenia. W artykule przedstawiono sposób przeprowadzenia badań modalnych kładki dla pieszych. Głównym celem prowadzonych badań było wyznaczenie częstotliwości oraz postaci drgań własnych badanego obiektu. W artykule przedstawiono również sposób oceny jakości zarejestrowanych danych pomiarowych oraz ich analizy dla potrzeb estymacji parametrów modalnych badanej konstrukcji kładki.

EN

Experimental modal analysis allows to determine natural frequencies, modal damping ratios and mode shapes of any mechanical structure with application of controllable excitation. This paper presents a method of modal testing of footbridge. The main purpose of the researches was to determine the frequencies and mode shapes of the investigated object. In the paper a method for assessing the quality of the recorded measurement data and methods for its analysis for the estimation of modal parameters are also presented.

7

Badania modalne konstrukcji wiaduktu drogowego

Bednarz J., Lisowski W.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

822--825

PL

Eksploatacyjna analiza modalna pozwala na wyznaczenie częstotliwości drgań własnych, współczynników tłumienia modalnego oraz postaci drgań własnych dowolnej konstrukcji mechanicznej w warunkach jej rzeczywistej pracy. W artykule przedstawiono sposób przeprowadzenia badań modalnych wiaduktu drogowego w trakcie jego normalnej eksploatacji. Głównym celem prowadzonych badań było wyznaczenie częstotliwości oraz postaci drgań własnych w celu znalezienia ewentualnych uszkodzeń konstrukcji badanego obiektu. W artykule przedstawiono również sposób oceny jakości zarejestrowanych danych pomiarowych oraz ich analizy dla potrzeb estymacji parametrów modalnych badanej konstrukcji wiaduktu. Wyniki badań zostały wykorzystane przez zarządcę wiaduktu do zaplanowania ewentualnego remontu jego konstrukcji nośnej.

EN

Operational modal analysis allows to determine natural frequencies, modal damping ratios and mode shapes of any mechanical structure in terms of its actual work. This paper presents a method of modal testing of road viaduct during its normal operation. The main purpose of the researches was to determine the frequencies and mode shapes to find the damage of viaduct. In the paper a method for assessing the quality of the recorded measurement data and methods for its analysis for the estimation of modal parameters are also presented. The results were used by the manager of the viaduct to plan its potential renovation.

8

Analiza wpływu procesu produkcji zacisków hamulcowych na zmiany ich częstotliwości drgań własnych

Bednarz J.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

807--816

PL

W trakcie produkcji wielkoseryjnej części samochodowych zakłada sie, że parametry dynamiczne wytworzonych elementów są dokładnie takie same. W rzeczywistości nie jest to jednak prawda. W artykule przedstawiono wpływ procesu produkcji zacisków hamulcowych na ich częstotliwości drgań własnych. Przedstawiono procedurę wyznaczania pierwszych ośmiu podstawowych częstotliwości drgań własnych zacisków oraz analizę statyczną ich zmian w zależności od parametrów procesu produkcyjnego.

EN

During the mass production of automotive parts, it is assumed that the dynamic parameters of generated elements are exactly the same. In fact, this is not true. The article presents the impact of the production process of brake calipers on its natural frequency change. A procedure for determining the first eight basic natural frequency terminals and static analysis of their changes depending on the parameters of the production process are also presented in the article.

9

Zastosowanie metody Rayleigh’a do obliczenia pierwszej częstości drgań własnych słupów wspornikowych o zmiennym przekroju poprzecznym

Jaworski J., Szlachetka O., Aguilera-Cortés L. A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 3/II

185--194

PL

Metodą Rayleigh’a wyprowadzono wzory na częstość (lub okres) dla pierwszej postaci drgań własnych (giętnych) słupów wspornikowych w kształcie ściętego stożka o różnych zbieżnościach ścianek bocznych, z materiału jednorodnego i sprężystego. Przyjęto, że kształt wychylenia osi słupa podczas drgań odpowiada ugięciu statycznemu pod działaniem obciążenia ciągłego. Uwzględniono trzy różne rozkłady obciążeń ciągłych. Otrzymane okresy drgań porównano z wynikami uzyskanymi metodą elementów skończonych (ANSYS). Stwierdzono dużą zgodność wyników. Przeanalizowano możliwość rozszerzenia uzyskanych wyników dla słupów wspornikowych w kształcie ostrosłupów ściętych prawidłowych i ściętego stożka współosiowo wydrążonego (rury stożkowej).

EN

Formulas for the frequency (or period) in the first mode of natural transverse vibration of homogenous and elastic columns with clamped bottom and free head were derived by Rayleigh’s method. The columns are shaped as truncated-cones with different inclination of lateral faces, from cylinder to cone. The deflection line of a column axis during the vibration in the form of the bending line of uniformly loaded columns was assumed. Three forms of linear variable continuous loads were included. Resulting periods were compared with those obtained using FEM (program ANSYS) and a good exactitude of results was observed. Possibilities of amplification of obtained equations for cantilever columns in form of truncated regular pyramids and hollow cone (tube shaped like a cone) were discussed.

10

Drgania własne wirnika turbozespołu dużej mocy z pęknięciem

Banaszek S., Bogulicz M., Shulzhenko M., Zajtsev B.

Mechanik

|

2014

|

R. 87, nr 7CD

27—34

PL

Przedstawiono wyniki obliczeń drgań własnych wirnika części średnioprężnej turbozespołu dużej mocy na sztywnych podporach, z hipotetycznym defektem w postaci pęknięcia. Obliczenia prowadzono programem MODWIR opracowanym w IMP PAN. Wykorzystano model belkowy MES. Częstości własne porównano z wynikami obliczeń modelu 3D autorstwa partnerów ukraińskich. Zaprezentowano także wybrane formy drgań własnych wirnika bez defektu i z pęknięciem.

EN

The results of calculations of a natural vibration of the IP turbine rotor with the hypothetical crack are presented. The rotor is a part of a large power turbo-set. It is founded on a rigid foundation. The calculations were carried out with the use of beam FE model (the IMP PAN model), with the program MODWIR. The natural frequencies are compared with the results of 3D calculations made in Ukraine. Some chosen forms of natural vibration are presented.

11

Drgania własne słupów w kształcie ściętego stożka

Jaworski J, Szlachetka O.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 2

33--42

PL

Przedmiotem analizy jest pierwsza postać drgań własnych (giętnych) słupów o dolnym końcu utwierdzonym, a górnym swobodnym, z materiału jednorodnego i sprężystego. Badane słupy mają kształt ściętego stożka o różnych zbieżnościach ścianek bocznych, od stożka do walca. Metodą energetyczną określono pierwszą częstość drgań własnych, przyjmując różny kształt wychylenia osi podłużnej drgającego słupa, określonej funkcjami: cosinus, kwadratową, sześcienną i linią ugięcia statycznego osi słupa pod działaniem siły poziomej przyłożonej do jego wierzchołka. Otrzymane częstości (względnie okresy drgań) porównano z wynikami uzyskanymi metodą elementów skończonych (ANSYS) i z obliczeniami według tablicy Z-2-2 normy PN-77/B-02011. Dobra zgodność wyników występuje jedynie w zakresie małych zbieżności ścianek stożka. Stwierdzono dużą zgodność kształtu linii ugięcia osi podłużnej słupa wychylonej podczas drgań (określonego w programie ANSYS) z kształtem linii ugięcia statycznego słupa (belki wspornikowej) przy obciążeniu ciągłym o wartości stałej i liniowo zmiennej. Przyjęcie takich kształtów deformacji osi drgającego słupa do wyprowadzenia metodą Rayleigh’a wzorów na pierwszą częstość drgań własnych może więc prowadzić do lepszej dokładności wyników (zgodności z obliczeniami MES).

EN

The topic of this study is the form of deflection line in the first mode of natural transverse vibration of homogenous and elastic columns with clamped bottom and free head. The columns are shaped as truncated-cones with different inclination of lateral faces, from cylinder to cone. The first frequency of free vibration was determined by the energy method. The deflection line of a column axis during the vibration was assumed in forms of the cosine function, second-degree or third-degree function and bending line of a column axis by concentrated load acting on the free end. Resulting frequencies (or periods) were compared with these obtained using FEM (program ANSYS) and calculated according to the table Z-2-2 of the standard PN-77/B-02011. A good consistency of the deflection line of vibrated column determined using the program ANSYS with the form of a static bending line of cantilever beam by uniform load and by linear variable continuous load was observed. Assuming such forms of axis deformation during the vibration of columns in the derivation of formulas for the first natural frequency by Rayleigh's method can lead to a better accuracy of results (better accordance with the FEM).

12

Analytical approach calculating eigenfrequencies and modes of stator cores in AC machines

Witczak P.

Archives of Electrical Engineering

|

2012

|

Vol. 61, nr 1

47-56

EN

The paper describes analytical approach solving the problem of dynamic analysis of two-dimensional fields of vibrational displacements and rotations caused by magnetic forces acting on stator of AC machine. Final set of three differential equations converted into algebraic ones is given and it is confronted with numerical solutions obtained by finite element method.

13

Vibration calculations in two-speed, large power, synchronous motor

Bialik J., Zawilak J.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2010

|

Vol. 64, nr 30

82-95

EN

This paper deals with finite element calculation of the vibrations of magnetic origin in two-speed, large power, synchronous motor. Prediction of such vibrations are very important in understanding vibration phenomena of electrical machines. In configuration for lower rotational speed pole numbers of magnetic field and numbers of excited poles of field-winding are not equal. Because of non symmetrical armature and field windings the only one way of investigation is finite element (FE) modeling. Simulation are done for nominal load, for two different rotational rotor speeds: n=500 rpm (2p=12) and n=600 rpm (2p=10), and corresponding nominal active powers: P=600 kW and 1050 kW. The target of application of discussed analysis is the vibration behavior of the machine.

14

Vibration modeling of the two-speed, large power, synchronous motor

Bialik J., Zawilak J.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2009

|

Vol. 63, nr 29

155-163

EN

In this paper the calculation results of a two-speed synchronous, silentpole, large power motor, are presented. Using the FEM tools, the two dimensional, fieldcircuit model (for electromagnetic calculation) and two- and three-dimensional mechanical models, for the large power motor, type Gae 1510/12p were examined. The simulations, for load, for both rotational speeds, were conducted. The target of application of discussed analysis is the vibration behavior of the machine.

15

Grinding wheels defects detection using natural vibration analysis

Fiks W., Zora A.

Diagnostyka

|

2009

|

nr 2(50)

47-50

EN

In the paper defects detection method in grinding tools has been presented. The vitrified bonded grinding wheels have been put on tests due to their common usage in industry. For the examination The Dynamic Elastic Properties Analyser (DEPA) has been applied. The vibrations have been generated using Impulse Excitation Technique (IET). The tests which have been carried out proved that defects occuring in the grinding wheels cause the drop of natural vibration frequency value and distinct change of the damping curve slope angle, which allows to determine the grinding wheel defect grade. The application of this method in industrial practice can influence in the significant way work safety improvement while using these tools.

PL

W artykule przedstawiono metodę wykrywania uszkodzeń w narzędziach do szlifowania. Badaniom poddano ściernice o spoiwie ceramicznym ze względu na ich powszechne stosowanie w przemyśle. Do badań wykorzystano Dynamiczny Analizator Właściwości Sprężystych (DEPA). Drgania były generowane wykorzystując technikę wzbudzenia impulsowego. Przeprowadzone badania wykazały, że występujące w ściernicy uszkodzenia powodują spadek wartości drgań własnych oraz wyraźną zmianę kąta pochylenia krzywej tłumienia, co pozwala na określenie stopnia uszkodzenia ściernicy. Zastosowanie tej metody w praktyce przemysłowej może w istotny sposób wpłynąć na poprawę bezpieczeństwa pracy tymi narzędziami.

16

Ship structure dynamic analysis - effects of made assumptions on computation results

Murawski L.

Polish Maritime Research

|

2006

|

nr 2

3-7

EN

The paper presents identification of main errors which may occur during dynamic analysis of ship's hull and superstructure. The investigation was realized on the basis of calculations of natural and forced vibrations. The analysis was performed for cargo ships with typical propulsion system. Multi-variant computations of ship vibration were carried out with the use of previously identified excitation forces. A computation method for excited vibrations of ship hull and superstructure was developed.