Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Finite Element Analysis Of Large Deformation Of Articular Cartilage In Upper Ankle Joint Of Occupant In Military Vehicles During Explosion

Klekiel T., Będziński R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3

2115-2121

EN

The paper presents the analysis of the load of lower limbs of occupants in the armoured military vehicle, which has been destroyed by detonation of the Improvised Explosive Device (IED) charge under the vehicle. A simplified model of the human lower limb focused on upper ankle joint was developed in order to determine the reaction forces in joints and load in particular segments during the blast load. The model of upper ankle joint, include a tibia and an ankle bone with corresponding articular cartilage, has been developed. An analysis of the stress distribution under the influence of forces applied at different angles to the biomechanical axis of a limb has been performed. We analyzed the case of the lower limb of a sitting man leaning his feet on the floor. It has been shown that during a foot pronation induced by a knee outward deviation, the axial load on the foot causes significantly greater tension in the tibia. At the same time it has been shown that within the medial malleolus, tensile stresses occur on the surface of the bone which may lead to fracture of the medial malleolus. It is a common case of injuries caused by loads on foot of passengers in armored vehicles during a mine or IED load under the vehicle. It was shown that the outward deviation of the knee increases the risk of the foot injury within the ankle joint.

PL

W artykule przedstawiono analizę MES obciążenia kończyn dolnych osób w opancerzonym pojeździe wojskowym, który został zniszczony przez zaimprowizowaną detonację ładunku wybuchowego (IED) pod pojazdem. W uproszczonym modelu dolnej kończyny ludzkiej skoncentrowano się na górnej części stawu skokowego. Model opracowany został w celu określenia siły reakcji w stawach i obciążenia w poszczególnych segmentach podczas obciążenia wybuchowego. Model górnego stawu skokowego, obejmuje kość piszczelową oraz kości stawu skokowego z odpowiadającymi chrząstkami stawowymi. Przeprowadzono analizę rozkładu naprężeń pod wpływem sił wywieranych pod różnymi kątami w stosunku do osi biomechanicznej kończyny. Przeanalizowano przypadek kończyny dolnej siedzącego mężczyzny z nogą opartą na podłodze. Wykazano, że podczas skręcenia stopy indukowanego przez odwiedzenie kolana na zewnątrz, siła osiowa na stopie powoduje znacznie większe naprężenie rozciągające w kości piszczelowej. Jednocześnie wykazano, że w kostce przyśrodkowej, naprężenia rozciągające występują na powierzchni kości, co może prowadzić do wystąpienia złamania kostki przyśrodkowej. Jest to częsty przypadek obrażeń spowodowanych obciążeniami stóp pasażerów pojazdów pancernych podczas eksplozji miny lub wybuchu ładunku (IED) pod pojazdem. Wykazano, że odchylenie kolana zwiększa ryzyko obrażeń stopy w stawie skokowym.

2

Dynamic behaviour of a metallic cylinder striking a rigid target

Włodarczyk E., Jackowski A., Sarzyński M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2012

|

Vol. 61, nr 4

75-91

EN

The initial-boundary value problem of the one-dimensional dynamical plastic deformation within the scope of large strain of a metallic cylindrical rod has been analytically solved in a closed form. The deformation of the rod has been caused by its normal impact on rigid target. The rod material in the deformed part is defined by incompressible, rigid-plastic, linear strain hardening model. A rigid-plastic, strain hardening material model provided better correlation with experimental data than perfectly-plastic model. The results presented in this paper have applicable values. Derived in the paper, closed analytical relations, written by elementary functions, give researchers and engineers insight into interaction of the physical parameters of the rod during the impact process and post-impact one.

PL

Rozwiązano analitycznie jednowymiarowe zagadnienie dynamicznej deformacji, z dużymi odkształceniami plastycznymi metalowego cylindrycznego pręta, uderzającego prostopadle w sztywną tarczę. Materiał pręta modelowano w strefie odkształceń plastycznych nieściśliwym ośrodkiem sztywno-plastycznym z liniowym wzmocnieniem. Sztywno-plastyczny model z liniowym wzmocnieniem zapewnia dobrą korelację wyników teoretycznych z eksperymentalnymi i w sposób istoty upraszcza rozwiązanie problemu. Zdaniem autorów, wyniki prezentowane w pracy mają aplikacyjne walory. Wyprowadzone zamknięte analityczne relacje, zapisane elementarnymi funkcjami dają badaczom i inżynierom bezpośredni wgląd we wzajemne oddziaływania między parametrami pręta podczas procesu zderzenia i po jego zakończeniu.

3

Analiza radialnej prędkości pobocznicy cylindrycznego pręta sztywno-plastycznego podczas prostopadłego zderzenia z nieodkształcalną płytą

Włodarczyk E., Jackowski A., Sarzyńska K., Sarzyński M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2012

|

Vol. 61, nr 3

9-26

PL

Wyprowadzono zamknięte wzory w postaci elementarnych analitycznych funkcji, które jednoznacznie określają dynamikę sztywno-plastycznego pręta uderzającego w nieodkształcalną płytę. Materiał pręta modelowano w strefie odkształceń plastycznych liniowym wzmocnieniem. Rozwiązanie obejmuje duże odkształcenia pręta. Uzyskane w pracy wyniki teoretyczne dobrze aproksymują dane eksperymentalne.

EN

The closed formulae in the form of elementary analytic functions, which uniquely determined the dynamics of the plastic-rigid rod striking a rigid plate, have been derived. The material of the rod has been modelled to linear strain hardening. The formulae are rightful for large strains of the rod. The theoretical results of the paper are conformable to experimental data.

4

Badania ścieralności konsolidowanych proszków srebra stosowanych na styki elektryczne

Richert. M.W., Smolik J.A., Księżarek S.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 12

761-765

PL

Styki elektryczne małej mocy są wytwarzane z proszków, które są konsolidowane, spiekane, a następnie kształtowane w procesach przeróbki plastycznej do żądanego kształtu (np. główki o płaskim lub obłym profilu). Materiały na styki elektryczne powinny charakteryzować się dobrą przewodnością cieplną i elektryczną oraz dużą odpornością na ścieranie, iskrzenie, spiekanie i zgrzewanie podczas pracy. Podstawowymi materiałami używanymi w przekaźnikach o obciążalności styków od 5 A do 30 A są: srebro z niklem (AgNi), srebro z tlenkiem kadmu (AgCdO2) oraz srebro z tlenkiem cyny (AgSnO2). Zawartość niklu (10 %) w stopie AgNi ma na celu zwiększenie wytrzymałości mechanicznej styku, co stwarza możliwość jego wykorzystania przy większych mocach elektrycznych. Przedmiotem badań był spiek AgNi konsolidowany metodą Cyklicznego Wyciskania Ściskającego (CWS) w zakresie odkształceń [fi] = 0,84-6,72 (2-16 cykli CWS), a następnie spiekany w temperaturze 650 [stopni] C przez 3 h, w atmosferze azotu i wodoru. W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury wytworzonego materiału stykowego, przeprowadzone z wykorzystaniem mikroskopu optycznego (MO), skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) oraz elektronowego mikroskopu transmisyjnego (TEM). Dokonano oceny mikrotwardości próbek, z wykorzystaniem urządzenia PMT3 przy obciążeniu 100 G, a także odporności na zużycie ścierne, stosując w tym celu tester tribologiczny CALOWEAR firmy CSEM.

EN

The electrical contacts of small power are produced from powders, which are consolidated, sintered and formed in plastic working processes to the required shapes (for example, heads with the flat or rounded profiles). Material for electrical contacts should characterized good conductivity and electricity and good resistivity against abrasion, sparking and sintering during exploitation. The basic materials using in transmitters with load capacity from 5 A to 30 A are silver with nickel (AgNi), silver with cadmium oxygen (AgCdO2). The purpose of addition of portion of Ni (10 %) in AgNi alloy is increasing of contact mechanical properties, which allowing their utilization at higher electric power. The purpose of the performed investigations was sintered AgNi consolidated in the range of deformation [fi] = 0.84-6.72 (2-16 CEC cycles) by the Cyclic Extrusion Compression method (CEC) and then sintered in the temperature 650 [degrees] C during 3 h in atmosphere of nitrogen and hydrogen. In the article the results of microstructure investigations of produced electrical contact material by optical microscopy (MO), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) are presented. The microhardness of samples was investigated by using PMT3 microhardness tester at 100 G loading and also the resistance against wear abrasion was investigated by applying tribological tester CALOWEAR produced by the firm CSEM.

5

A geometrically nonlinear model of scalar damage coupled to plasticity

Żebro T., Kowalczyk-Gajewska K., Pamin J.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2008

|

R. 105, z. 3-Ś

251-262

EN

The paper presents a coupled damage-plasticity model at large strain, based on the multiplicative split of the deformation gradient into elastic and plastic parts and incorporating plasticity-induced isotropic damage. Attention is focused on an efficient implementation in the FEAP finite element package. Numerical simulations of two benchmarks are performed and possibilities of gradient enhancement are considered.

PL

W artykule przedstawiono teorię sprzężonej plastyczności i uszkodzenia przy założeniu dużych odkształceń. Jest ona oparta na iloczynowym rozkładzie gradientu deformacji na część sprężystą i plastyczną. Uwzględnia izotropowe uszkodzenie wywołane wzrostem odkształceń plastycznych. Uwagę skupiono na efektywnej implementacji sformułowania w pakiecie FEAP, opartym na metodzie elementów skończonych. Wykonano symulacje numeryczne dwu przykładowych testów. Rozważono możliwości wprowadzenia do modelu członu gradientowego.

6

Podstawy teoretyczne testu prostego ścinania przy badaniu własności materiałów sprężystych poddanych dużym odkształceniom

Ziółkowski A., Kruszka L.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2005

|

Vol. 54, nr 1

5-16

PL

W pracy wprowadzono podstawowe zależności teoretyczne umożliwiające poprawne opracowanie danych uzyskiwanych na drodze doświadczalnej w próbie prostego ścinania dla materiałów poddawanych dużym odkształceniom. Przedyskutowano uwarunkowania teoretyczno-doświadczalne próby, jak również wskazano pożądany kierunek dalszego jej udoskonalania.

EN

In the present work relevant formulas have been derived and mutual experimental and theoretical constraints are analyzed, which prove to be useful when identifying the properties of elastic materials subjected to the large deformations with the aid of the simple shear test.