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

Znaleziono wyników: 336

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 17 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  numerical model
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 17 next fast forward last
PL
W artykule przedstawiono wymiarowanie wieloprzęsłowej płyty pomostu wiaduktu drogowego zgodnie z normami dla stanów granicznych nośności oraz użytkowalności. Po zwymiarowaniu wybranych elementów konstrukcyjnych obiektu dokonano analizy wykresów sił wewnętrznych przed i po redystrybucji spowodowanej zarysowaniem przekroju podporowego.
EN
The article presents the dimensioning of a multi-span bridge deck slab of a road viaduct according to standards for ultimate and serviceability limit states. After dimensioning selected structural elements of the object, the analysis of the diagrams of internal forces before and after thier redistribution caused by scratching of the support section, was carried out.
PL
Zastosowanie prętów kompozytowych i stalowych do wzmocnienia w belkach z drewna klejonego warstwowo stanowi skuteczną technikę zbrojenia, która umożliwia redukcję przekrojów elementów konstrukcyjnych. W pracy przedstawiono wyniki eksperymentalne dotyczące zbrojenia w pełnowymiarowych belkach drewnianych o przekroju poprzecznym 82x162 mm i długości 3650 mm. Przeprowadzono również badania numeryczne za pomocą metody elementów skończonych z uwzględnieniem współczynnika zbrojenia, rodzaju zbrojenia, siły niszczącej, odkształceń czy przemieszczeń wykonane w programie ANSYS. Wyniki z badań doświadczalnych dla belek niewzmocnionych porównano z wynikami dla belek zbrojonych, a następnie określono przyrosty nośności, sztywności, wytrzymałości na zginanie i modułu sprężystości, a ponadto omówiono analizę postaci uszkodzeń. Wyniki pokazały średni wzrost nośności dla belek wzmocnionych prętami stalowymi odpowiednio 56,2 i 45,2% dla belek wzmocnionych prętami bazaltowymi, dla współczynnika zbrojenia w obu przypadkach równym 1,2%. W przeprowadzonej analizie numerycznej otrzymano zadowalającą korelację z wynikami doświadczalnymi, otrzymana różnica zawierała się w przedziale od 4,3 do 10,2%.
EN
The use of composite and steel bars for reinforcement in glued laminated timber beams is an effective reinforcement technique that allows reducing the cross-sections of structural elements. The paper presents experimental results for reinforcement in full-size wooden beams with a cross-section of 82x162 mm and a length of 3650 mm. Numerical tests were also carried out using the finite element method, taking into account the reinforcement factor, type of reinforcement, destructive force, deformations or displacements performed in the ANSYS program. The results from experimental tests for unreinforced beams were compared with the results for reinforced beams, and then the increases in load capacity, stiffness, bending strength and modulus of elasticity were determined, and the analysis of damage patterns was discussed. The results showed an average increase in resistance for steel-reinforced beams of 56,2 and 45,2% for basalt-reinforced beams, respectively, for a reinforcement factor of 1,2% in both cases. In the numerical analysis, a satisfactory correlation with the experimental results was obtained, the obtained difference was in the range of 4,3 to 10,2%.
PL
Rusztowania są konstrukcjami inżynierskimi i tak jak inne konstrukcje inżynierskie, w celu zapewnienia niezawodności, powinny być sprawdzone za pomocą analiz statyczno-wytrzymałościowych. Wykonanie takiej analizy wymaga stworzenia wiarygodnego schematu statycznego, który obecnie jest jednocześnie modelem numerycznym konstrukcji. W tym artykule jest opisany proces opracowywania takiego modelu numerycznego rusztowania, a w szczególności proces zdobywania informacji, niezbędnych do opracowania tego modelu. W przypadku rusztowań zaleca się, aby parametry schematu statycznego były przyjmowane na podstawie badań laboratoryjnych pojedynczych elementów (itp. podstawki, stojaki, stężenia,), wybranych zestawów elementów (sztywność pozioma pomostów) i połączeń. Na podstawie pomiarów wyznacza się sztywności (lub podatności) i nośności elementów.Na tej podstawie należy opracować model numeryczny, który w kolejnym kroku należy zweryfikować. Ta część procedury polega na porównaniu wyników obliczeń z wynikami pomiarów laboratoryjnych odpowiedzi reprezentatywnej sekcji konfiguracji rusztowania. Parametry zastosowane w zweryfikowanym modelu należy stosować podczas projektowania typowych (konfiguracje w dokumentacji producenta) i nietypowych rusztowań.
EN
Scaffoldings are engineering structures and, like other engineering structures, in order to ensure reliability, they should be checked using static-strength analyses. Performing such an analysis requires to create a reliable static scheme, which is currently also a numerical model of the structure. This paper describes the process of developing such a numerical model of scaffolding, and in particular the process of obtaining information necessary to develop this model. In the case of scaffolding, it is recommended that the parameters of the static scheme be adopted on the basis of laboratory tests of individual elements (e.g. base jacks, stands, bracings), selected sets of elements (horizontal stiffness of platforms) and joints. Based on the measurements, the stiffness (or flexibility) and load-bearing capacity of the elements are determined. On this basis, a numerical model should be developed and verified in the next step. This part of the procedure involves comparing the calculation results with laboratory measurement results of the response of a representative section of a system configuration. The parameters used in the verified model should be used to designe typical (configurations in the manufacturer’s documentation) and non-typical scaffoldings.
PL
Połączenia są nieodzownym elementem każdej konstrukcji stalowej, ponieważ umożliwiają łatwy i szybki montaż prefabrykowanych elementów konstrukcji na budowie. Artykuł obejmuje wstępną analizę niestandardowych połączeń stalowych belek dwuteowych w porównaniu z powszechnie stosowanymi w budowlanych konstrukcjach stalowych, a także badanie dwóch schematów zamocowania belki wspornikowej oraz swobodnie podpartej metodą elementów skończonych. Badanymi parametrami były naprężenia, odkształcenia oraz początkowa sztywność obrotowa połączeń. Wyniki wykazały, że dwa z czterech zaproponowanych niestandardowych połączeń charakteryzowały się dużą efektywnością przenoszenia obciążeń oraz większą sztywnością obrotową w porównaniu z połączeniami standardowymi.
EN
Connections are an indispensable element of every steel structure because they enable easy and quick assembly of prefabricated structural elements on the construction site. The article covers the initial analysis of non-standard connections of steel I-beams in relation to commonly used connections in steel building structures. An analysis of beams with connections was carried out and a finite element test was performed for two beam mounting schemes: cantilevered and simply supported. The parameters tested were stresses, strains and initial rotational stiffness of the connections. The results showed that two of the four proposed non-standard connections were characterized by high load transfer efficiency and greater rotational stiffness compared to standard connections.
5
Content available remote Wpływ ciśnienia spływowego wody na stateczność skarp i zboczy
PL
Bardzo częstym powodem utraty stateczności skarp i zboczy jest ciśnienie wody pojawiające się wskutek warunków atmosferycznych lub zmiany filtracji wody w podłożu. Siła będąca skutkiem tego ciśnienia przeważnie stanowi jeden z głównych czynników inicjujących utratę stateczności, na którą ma wpływ również zmiana poziomu wody w zboczu po wystąpieniu ulewnych deszczy. Stateczność z uwzględnieniem oddziaływania wody można symulować metodą elementów skończonych, stosując metodę redukcji c – φ.
EN
A very common reason for the loss of stability of slopes is water pressure resulting from weather conditions or changes in water filtration in the ground. The force resulting from these pressures is usually one of the main factors initiating the loss of stability. Stability is also influenced by changes in the water level in the slope after heavy rains. Stability taking into account the impact of water can be simulated using the finite element method using the c – φ reduction method.
PL
Praca przedstawia możliwości, jakie daje zastosowanie modelu PTM opartego na podejściu Lagrange'a do transportu sedymentu. Przykładowe wyniki modelowania przedstawiono dla Zbiornika Dobczyckiego. W pracy skupiono się na maksymalnych możliwych zasięgach transportu sedymentu wnoszonego przez rzekę Rabę dla przepływów wysokich. Wyniki symulacji odwzorowały w sposób zadowalający założony fragment rzeczywistości. Przedstawiono możliwości obliczeniowe, wynikające z podejścia Lagrange'a, które pomagają w lepszym zarządzaniu zbiornikiem zaporowym, ale także trudności i ograniczenia związane ze stosowaniem tej techniki.
EN
The study presents possibilities offered by the application of the PTM model based on the Lagrange approach to sediment transport. The author presents examples of the modelling results for the Dobczycki reservoir. The article focuses on the maximum possible reach of the sediment transport carried by the Raba River at high water levels. The results of simulation recreate the assumed fragment of reality to a satisfactory degree. The author presents calculation possibilities, resulting from the Lagrange approach, contributing to a better management of the dam reservoir, as well as difficulties and limitations related to the application of this technique.
EN
The paper proposes a stand that can be used for the testing of propellers and rotors with diameters up to 2.4 m, whose areas of application encompass, inter alia, vertical takeoff and landing (VTOL) type multi-rotor drone systems. The presented solution allows for testing propellers in systems with electric motors. To a certain extent, it is possible to achieve an increase in the measuring range by changing electric motors, power supply systems and measuring sensors. The paper presents several solutions for test stands that can be applied in the testing of propeller parameters, and commercially available propellers have also been deployed in the testing routines. The paper briefly presents the concept of the stand and its design, as well as the principle of operation and structural calculations underlying its functioning, after which the numerical model of the test stand is explained. The article then demonstrates the particular results of the test stand model’s functioning using the EMRAX 188 electric motor and two propellers, namely a commercial Aerobat propeller and a composite propeller designed and manufactured at the Łukasiewicz - Institute of Aviation. Thus, the paper presents both the theoretical results that follow from the model and the results of experimental research.
EN
In this article, the dynamic response of suction caisson foundations is studied using a three-dimensional finite element model with an absorbing boundary. The adopted formulation is based on the substructuring method. This formulation has been applied to analyze the effect of soil–structure interaction on the dynamic response of the suction foundation as a function of the kind of load. The suction caisson foundations are embedded in viscoelastic homogenous soils and subjected to external harmonic forces. For each frequency, the dynamic impedance connects the applied forces to the resulting displacement. The constitutive elements of the system are modeled using the finite element volumes and shell elements. The numerical results for the dynamic response of the suction foundations are presented in terms of vertical and horizontal displacements as well as vertical and horizontal dynamic impedances. The results indicated that the overall dynamic response is highly affected by the suction caisson diameter, the soil stiffness variation, and the suction caisson length.
PL
W konstrukcjach obiektów budowlanych w szczególnych przypadkach stosuje się betonowe wzmocnienia ścian wykonanych z elementów murowych. Tradycyjny sposób polega na wprowadzeniu zbrojenia i zabetonowaniu (na całej wysokości ściany) pionowej przerwy między fragmentami muru, po uprzednim jej zaszalowaniu. Istnieje również alternatywna metoda, polegająca na zastosowaniu dedykowanych pustaków ceramicznych z otworem, które dodatkowo pełnią funkcję szalunku traconego dla wprowadzonego słupka żelbetowego. W laboratorium Instytutu Techniki Budowlanej (ITB) podjęto próbę doświadczalnej i numerycznej weryfikacji przypadku oraz określenia ilościowych różnic nośności na ściskanie murów wzmocnionych słupkiem żelbetowym w porównaniu do muru bez takiego wzmocnienia. Wyniki badań doświadczalnych i analiz numerycznych wykazały ok. 12% zmniejszenie wygięcia muru ze wzmocnieniem, przy jednoczesnych zmianach jakościowych rozkładu naprężeń w odniesieniu do modelu bez takiego wzmocnienia.
EN
In the construction of buildings, in special cases, concrete reinforcement of walls made of masonry elements is used. The traditional method consists in introducing reinforcement and concreting (over the entire height of the wall) the vertical gap between the fragments of the wall, after prior boarding it. There is also an alternative method involving the use of dedicated ceramic hollow bricks with a hole, which additionally act as permanent formwork for the introduced reinforced concrete post. In the ITB laboratory, an attempt was made to verify the case experimentally and numerically, and to determine the quantitative differences in the compressive load capacity of walls with a reinforced concrete column compared to a wall without such reinforcement. The results of experimental tests and numerical analyzes showed an approx. 12% reduction in the deflection of the wall with reinforcement, with simultaneous qualitative changes in the stress distribution in relation to the model without such reinforcement.
10
Content available Analiza kompozytowej belki stal-OSB
PL
W niniejszej pracy zaproponowano nowy typ belki kompozytowej stal-OSB, która składa się z cienkościennych blach stalowych i płyt OSB. Elementy belki połączono za pomocą klejenia. Głównym celem badań było numeryczne i eksperymentalne wyznaczenie nośności na zginanie innowacyjnej belki zespolonej stal-OSB. Dokonano parametryzacji szerokości i wysokości przekroju poprzecznego belki. Na podstawie wyników analiz określono, że o nośności belek, o stosunku szerokości do wysokości od 1:4 do 1:5, decyduje obciążenie w zakresie naprężeń krytycznych bez zwichrzenia.
EN
In this study, a new type of steel-OSB beam, which consisted of thin-walled steel sheets and oriented strand boards, was proposed. The beam components were joined using adhesive bonding. The main objective of this research was the numerical and experimental determination of the bending resistance of the innovative steel-OSB beam. The width and height of the cross-section of the beam were parameterized. It was proven that the load capacity of beams with a width to height ratio of 1:4 to 1:5 is determined by the load in the range of critical stresses without buckling.
11
Content available remote Predicting sea surface salinity in a tidal estuary with machine learning
EN
As an indicator of exchanges between watersheds, rivers and coastal seas, salinity may provide valuable information about the exposure, ecological health and robustness of marine ecosystems, including especially estuaries. The temporal variations of salinity are traditionally approached with numerical models based on a physical description of hydrodynamic and hydrological processes. However, as these models require large computational resources, such an approach is, in practice, rarely considered for rapid turnaround predictions as requested by engineering and operational applications dealing with the ecological monitoring of estuaries. As an alternative efficient and rapid solution, we investigated here the potential of machine learning algorithms to mimic the non-linear complex relationships between salinity and a series of input parameters (such as tide-induced free-surface elevation, river discharges and wind velocity). Beyond regression methods, the attention was dedicated to popular machine learning approaches including MultiLayer Perceptron, Support Vector Regression and Random Forest. These algorithms were applied to six-year observations of sea surface salinity at the mouth of the Elorn estuary (bay of Brest, western Brittany, France) and compared to predictions from an advanced ecological numerical model. In spite of simple input data, machine learning algorithms reproduced the seasonal and semi-diurnal variations of sea surface salinity characterised by noticeable tide-induced modulations and low-salinity events during the winter period. Support Vector Regression provided the best estimations of surface salinity, improving especially predictions from the advanced numerical model during low-salinity events. This promotes the exploitation of machine learning algorithms as a complementary tool to process-based physical models.
PL
W artykule przedstawiono przykłady zastosowania systemu MES SOFiSTiK do modelowania komputerowego rzeczywistych konstrukcji mostowych i inżynierskich zaczerpnięte z pracy zawodowej autora.
EN
The offer of software that facilitates the work of bridge designers is very rich today. Contemporary systems differ in the method of entering data, the scope of offered analyses (e.g. statics, dynamics, structure dimensioning) as well as the time to be devoted to learning the programme. An interesting working environment is the SOFiSTiK software, initially dedicated to bridge constructions, and today used in many areas of construction. Currently, it is possible to expand the functionality of the programme with additional modules to facilitate cooperation with the graphic environment and the BIM technology. The article presents examples of using the MES SOFiSTiK system for computer modeling of actual bridge and engineering structures, taken from the author’s professional experience.
13
Content available remote Projektowanie obudowy tunelu z wykorzystaniem metody kontroli konwergencji
PL
W artykule przedstawiono wykorzystanie metody kontroli konwergencji do weryfikacji obudowy tunelu drążonego w warunkach fliszu karpackiego. Bazuje ona na obliczeniach numerycznych MES lub MRS i stanowi rozwinięcie metod analitycznych i seminumerycznych, które wykorzystywano w początkach jej stosowania. Dzięki użyciu modeli MES lub MRS możliwe jest odwzorowanie tak skomplikowanego ośrodka, jakim jest flisz karpacki i jego (w większości przypadków) asymetrycznego oddziaływania. Obecnie jedynie przestrzenne modele MES i MRS przewyższają opisywaną metodę pod względem możliwości obliczeniowych.
EN
The paper presents the use of the convergence confinement method for designing and verifying the tunnel lining in the conditions of the Carpathian flysch. It is based on numerical calculations using FEM or FDM and it is a development of the analytical and semi-analytical methods that were used at the beginning of its application. By using FEM or FDM models, it is possible to reproduce such a complex medium as the Carpathian flysch and its (mostly asymmetric) actions. Currently, only spatial FEM and FDM models exceed the described method in terms of computational capabilities.
PL
Przedstawiono badania urządzenia dylatacyjnego typu nożycowego. Dokonano statycznych i dynamicznych pomiarów odkształceń oraz przemieszczeń konstrukcji nożyc na najbardziej obciążonym pasie autostrady A8. Określono wpływ oddziaływania dynamicznego oraz sporządzono histogramy obciążeń i współczynników przewyższenia dynamicznego na podstawie pomiarów ciągłych w okresie nasilonego ruchu. Wskazano przyczyny degradacji urządzenia. Odniesiono się krytycznie do procedur badawczych dotyczących certyfikacji urządzeń dylatacyjnych.
EN
The experimental research on a scissor-type expansion joint is presented. Static and dynamic measurements of deformations and displacements of the scissor device on the most heavily loaded lane of the A8 motorway were performed. The influence of the dynamic impact was determined and load histograms and dynamic amplification factors were prepared on the basis of continuous measurements during heavy traffic. The process of degradation were determined. The test procedures for the certification of expansion joint was commented.
PL
W artykule przedstawiono analizę stanu ochrony cieplnej płyty fundamentowej posadowionej na gruncie. Opisano przypadek budynku jednorodzinnego, w którym na skutek pożaru doszło do częściowego uszkodzenia warstwy izolacji termicznej ułożonej pod płytą fundamentową. Dokonano oceny rozkładu temperatury oraz rozkładu strumienia ciepła w wybranych wariantach naprawy uszkodzeń i odbudowy izolacji termicznej. Przedstawiono wariant najkorzystniejszy ze względu na charakter rozwiązań konstrukcyjno-materiałowych budynku oraz z punktu widzenia stanu ochrony cieplnej budynku.
EN
The article presents an analysis of the thermal protection condition of the ground floor slab. The case of a single-family building in which the thermal insulation layer placed under the foundation slab was partially damaged as a result of a fire was described. The distribution of temperature and the distribution of heat flux were assessed in selected variants of damage repair and thermal insulation reconstruction. The most advantageous variant is presented due to the nature of the building's structural and material solutions and from the point of view of the building's thermal protection.
EN
An analysis of sandwich beams with truss core is an important issue in many fields of industry such as civil engineering, automotive, aerospace or maritime. The objective of the present study is a nonlinear static response of sandwich beams subjected to the three-point bending test configuration. The beams are composed of two parent components: upper and lower laminated face sheets (unidirectional tape) and a pyramidal truss core manufactured by means of 3D printing. A polyamide filament strengthened with chopped carbon fibres – CF-PA-12 is used for the core development. The both, experimental and numerical analyses are presented. A detailed numerical model of the sandwich beam was developed in Abaqus software. The numerical model considers modelling of the adhesive joint with an additional layer of material placed between the parent components of the beam. A continuum hybrid solid shell elements were used to model the adhesive layer. In addition, a special care was taken to use an appropriate material model for the CF-PA-12 filament. To do so, the uniaxial tensile tests were performed on 3D printed samples. Having acquired the test data, a hyperelastic material model was evaluated based on a curve fitting approach.
PL
Kompozytowe struktury przekładkowe z wypełnieniem kratownicowym (typu sandwich) są wytwarzane w postaci płyt, belek, oraz powłok cylindrycznych. Kompozyty te zbudowane są głównie z dwóch materiałów macierzystych, tj. okładzin zewnętrznych w postaci cienkich płyt lub taśm oraz wypełnienia wewnętrznego o geometrii przestrzennej kratownicy. Struktury te mogą być traktowane jako elementy konstrukcyjne ze względu na ich znakomite wskaźniki sztywności i wytrzymałości w stosunku do masy. Ponadto, ich komórkowa budowa poprawia możliwości wentylacyjne oraz umożliwia prowadzenia instalacji pomiędzy poszczególnymi komórkami całej struktury. Powoduje to, że oprócz funkcji nośnych, struktury te stanowią również elementy funkcjonalne. Zalety struktur przekładowych przyczyniły się do zintensyfikowania badań naukowych w zakresie analiz statycznych. Jako, że struktury te stanowią kompozyt, ich właściwości mechaniczne przyjmują różnorodne cechy w zależności od schematu obciążenia. Pociąga to za sobą dodatkowe trudności w procesie modelowania takich konstrukcji ze względu na bardzo szeroki zakres materiałów stosowanych do ich budowy oraz połączeń między nimi. Różnorodność ta przejawia się już w doborze okładzin zewnętrznych, które są wykonywane z trzech grup materiałów, tj. metali lub ich stopów (np. aluminium), laminatów warstwowych (np. laminaty włókniste), materiałów organicznych (np. sklejka). Kolejną kwestią jest materiał stosowany na budowę komórkowej warstwy wypełnienia. Ograniczając się do jednej geometrii tej warstwy, tj. do postaci przestrzennej kratownicy, materiałami stosowanymi do ich budowy, poza wyżej wspomnianymi, są polimery wytwarzane techniką przyrostową. Niestety zdecydowana większość opracowań naukowych pozostawia bez komentarza kwestie modelowania oraz nośności połączeń adhezyjnych w powyższych strukturach. W bieżącej pracy założono przeprowadzenie analizy statycznej wg schematu trzypunktowego zginania. W procesie budowy modelu numerycznego uwzględniono połączenia klejone pomiędzy elementami macierzystymi belki poprzez wprowadzenie dodatkowego materiału adhezyjnego. Do modelowania polimerowego wypełnienia kratownicowego (CF-PA-12) zastosowano hipersprężysty model materiału. Parametry sprężyste modelu materiałowego oszacowano na podstawie statycznej próby rozciągania próbek wytworzonych techniką przyrostową. Weryfikacja poprawności opracowanego modelu MES przeprowadzona została na podstawie porównania obliczeń numerycznych z przeprowadzonymi pomiarami laboratoryjnymi, uzyskując dużą zbieżność wyników. Przeprowadzone badania pozwoliły na opracowanie modelu numerycznego belki przekładkowej z uwzględnieniem warstwy adhezyjnej. Wykony model numeryczny belki może służyć do prognozowania jej odpowiedzi statycznej. Zastosowanie kontynualnych elementów skończonych pozwoliło na znaczną redukcję ilości elementów po grubości warstwy adhezyjnej.
EN
This study focuses on the interaction between the excavating pit and the adjacent established station, which was defined as sheltering effect and the inverse sheltering effect. A comprehensive conceptual framework and mathematical-physical expression were developed to define these effects, with the sheltering effect coefficient serving as an evaluation metric. The 0–1 boundary was defined to delineate the influence range of sheltering effect, and the sheltering circle family is thus established to describe the distribution of sheltering effect in the spatial range. Field monitoring data and numerical analysis was employed to investigate the multivariate nature of the sheltering effect. The results indicated a larger influence range for horizontal displacement while a greater influence degree for vertical displacement. The sheltering effect decreased with the increasing of spacing, while it increased with the excavation depth, having a jump mutation at a certain depth. In the Zhengzhou case study, the 0–1 boundaries for horizontal displacement are 30.24 m (1.2He) and 5.04 m (0.2He), for vertical displacement are 9.4 m (0.37He) and 18.9 m (0.75He), and for the rigid rotation of the station floor are 13.86 m (0.55He) and 5.04 m (0.2He). The critical points for jump mutations in horizontal displacement occur between 20 m and 22.1 m, for vertical displacement between 15.2 m and 22.1 m, and for the rigid rotation of the station floor between 16.4 m and 22.1 m. Constructing sheltering maps can effectively guide the project to leverage the sheltering effect and mitigate the inverse sheltering effect.
18
Content available remote Experimental and computational approach to human brain modelling – aHEAD
EN
The human head is a highly complex structure, with a combination of hard and soft tissues and a variety of materials and interactions. Many researchers have used computational approaches to model the head, and several human finite element head models can be found in the literature. However, most of them are not geometrically accurate – for instance, the brain is simplified to a smooth spherical volume, which poses some concerns regarding boundary conditions and geometrical accuracy. Therefore, an advanced head model of a 28-year-old, designated as aHEAD 28 yo (aHEAD: advanced Head models for safety Enhancement And medical Development), has been developed. The model consists entirely of hexahedral elements for 3D structures of the head such as the cerebellum, skull and cerebrum, with detailed geometry of the gyri and sulci. Additionally, it is one of the first human head approaches published in the literature that includes cerebrospinal fluid simulated by Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) and a detailed model of pressurized bridging veins. To support the model’s credibility, this study is focused on physical material testing. A novel comprehensive experimental-computational approach is presented, which involves the brain tissue’s response to induced vibrations. The experiment successfully aimed to validate the material models used in the numerical analysis. Additionally, the authors present a kinematical model validation based on the Hardy experimental cadaver test. The developed model, along with its verification, aims to establish a further benchmark in finite element head modelling and can potentially provide new insights into injury mechanisms.
PL
Pylon mostu podwieszonego jest głównym elementem konstrukcyjnym przenoszącym niemal całe obciążenie z przęseł na fundamenty. W Moście Rędzińskim bardzo ważną rolę w pracy pylonu odgrywa rygiel dolny. Jest to żelbetowy element obciążony rozporem wynikającym z pochylenia nóg pylonu oraz reakcjami z przęseł. Jest zatem silnie rozciąganą i zginaną belką, ekscentrycznie sprężoną. Po ujawnieniu zarysowań w ryglu przystąpiono do kompleksowej oceny problemu. W artykule opisano budowę modelu numerycznego oraz wykonane obliczenia. Rezultaty obliczeń wskazały na silną zależność pomiędzy rozkładem poprzecznym reakcji z przęseł, a wytężeniem rygla. Wynika to z zastosowania sprężenia ekscentrycznego oraz trudności w precyzyjnym określeniu rozkładu sił przekazywanych przez przęsło bezpośrednio na rygiel. Podsumowaniem przeprowadzonych analiz jest propozycja wykonania dodatkowego sprężenia zewnętrznego rygla dolnego pylonu w celu podniesienia nośności oraz wydłużenia trwałości.
EN
A pylon of the cable-stayed bridge is the crucial construction element that carries almost all loads from the span to the foundation. In the Rędziński Bridge in Wrocław, the transverse lower beam of the pylon acts a significant role. It is a prestressed RC beam loaded by expansion forces from the tilted towers and support forces from the span. In consequence, it is the bent, tensioned element, which is eccentrically prestressed. The paper describes the building process of the numerical FEM model and conducted calculations. The analysis includes loads from the cables, support forces from the span, construction stages, concrete rheology as well as prestressing of the lower transverse beam. The results indicated the strong influence of the transverse distribution of the support forces on the effort of the transverse beam. This is due to the eccentricity of the prestressing and lack of precise determination of the support forces from the span acting directly on the transverse beam. It was concluded, that intuitive reparation by lowering support forces with increasing the cable forces could increase the effort of the beam also. In summary, it was proposed to add external prestressing of the lower transverse beam to increase its capacity and durability.
PL
W roku 2020 zrealizowano prace badawcze, które miały na celu ocenę stanu konstrukcji Mostu Rędzińskiego we Wrocławiu po 10 latach eksploatacji. W ramach badań eksperckich wykonano pomiary sił w wantach mostu metodą wibracyjną, dokonano pomiarów geodezyjnych przęseł i pylonu oraz zbudowano model numeryczny. Model posłużył do oceny aktualnego stanu wytężenia elementów konstrukcji. Konieczne było przeprowadzenie aktualizacji pierwotnego modelu teoretycznego z uwagi na szereg istotnych zmian, które z upływem czasu zachodzą w konstrukcji, a które trudno precyzyjnie oszacować w trakcie projektowania. Zmiany te są efektem pełzania betonu, relaksacji stali i osiadania fundamentów. W artykule przedstawiono proces aktualizacji modelu teoretycznego mostu podwieszonego na podstawie wyników pomiarów. Uwzględniono w niej wpływ technologii budowy, pierwotny naciąg want, efekty reologiczne oraz osiadania podpór. Ostatecznie uzyskano model, w którym siły w wantach oraz trwałe deformacje przęseł i pylonu są zgodne z wartościami pomierzonymi. Potwierdzono, że w modelowaniu konstrukcji podwieszonej bardzo istotne jest precyzyjne określenie ciężaru własnego przęseł oraz sił naciągu w wantach. Niewielkie błędy w ich przyjęciu mogą skutkować dużymi błędami w wyznaczonej geometrii obiektu i siłach wewnętrznych.
EN
In 2020, research was performed to assess the condition of the structure of the Rędziński Bridge in Wrocław after 10 years of operation. As a part of expert research, the forces in the bridge cables were measured using the vibration method, geodetic measurements of the spans and the pylons were made, and a numerical model was created. The model was used to assess the current condition of the structural elements. It was necessary to update the original theoretical model due to a number of significant changes that occur over time in the structure, and which were difficult to precisely estimate during the design. These changes are the results of concrete creep, steel relaxation and foundation subsidence. The paper presents the process of updating the theoretical model of a cable-stayed bridge on the basis of measurement results. It takes into account the influence of construction technology, the primary tension of the cables, rheological effects and subsidence of supports. Finally, a model was obtained in which the forces in the cables and the deformation of the spans and the pylon are consistent with the measured values. It was confirmed that in modelling a cable-stayed bridge, it is very important to precisely determine the dead weight of the spans and the tension forces in the cables. Small errors in their estimation may result in large errors in the determined geometry of the structure and internal forces.
first rewind previous Strona / 17 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.