Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: rainflow method

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Generation of virtual track profiles using experiments and computer simulations

Hejman M., Lukes V.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

2008

Vol. 46 nr 2

435-442

An advantage of computer simulations of structures is the prediction of dynamic properties, loading, strength, fatigue life stability, etc. A new goal of computer simulations is the fatigue life analysis of vehicle structures or that parts. A ”virtual track profile” (mathematical description of the track profile) can solve the problem of proper excitation. The paper describes one possible approach of virtual track profile generation. Experimental data and computer simulations are used for the profile generation.

Jedną z korzyści płynących z symulacji komputerowych jest możliwość przewidywania właściwości dynamicznych, obciążeń, wytrzymałości, stabilności zmęczeniowej itp. różnych konstrukcji. W pracy przedstawiono nowy cel analizy wspomaganej komputerowo - badania wytrzymałości zmęczeniowej pojazdów i ich podzespołów. Zaprezentowano metodę "wirtualnego profilu drogi" (matematycznego opisu profilu drogi) do rozwiązania problemu wymuszenia kinematycznego pochodzącego od nierówności jezdni. W pracy zawarto opis jednego z możliwych sposobów generowania wirtualnego profilu drogi. W rozważaniach zastosowano symulacje komputerowe oraz oparto się na pomiarach doświadczalnych.

Frequency optimization based on “exact” sensitivity and fatigue life estimation

Bednarek T., Sosnowski W.

Computer Methods in Materials Science

2007

Vol. 7, No. 2

243-249

In this paper exact sensitivity and optimization together with fatigue calculations of vibrating structures are considered. The finite element formulation of natural frequencies, its sensitivity and application are presented. It is known that natural frequencies of free vibrations can be treated as eigenvalues of some generalized eigenproblem [1,2]. Reduction algorithms of the eigensystem and eigenvalues sensitivity are used. Sensitivities are calculated “exactly” by Direct Differentiation Method (DDM). Results are compared with theoretical values and with other approximate methods of sensitivity calculation (Finite Difference Method and semi–analytical method)[2]. DDM is implemented by the first author into the finite element program FEAP. Optimization algorithm based on sensitivity analysis is also included in the form of external code [3]. A clamped beam, stiffened plate and double – disk rotor shaft system are taken as examples. The objective of optimization is to avoid resonance which may be caused by external varying load. Resonance can be followed by big stress fluctuations in structure, which result in shortening of fatigue life and leads to collapse of the structure. Positive and negative secondary effects of optimization are considered. Dynamic fatigue analysis of the structures before and after optimization are done. Some idea related to equivalent fatigue life of materials and structures loaded by different stress ratio R and counting rainflow algorithm are also implemented into the FEAP code [4]. Frequency optimization can be useful in design process to assist to the engineer. Optimization with objective to avoid resonance can eliminate undesirable noise, vibrations etc. Is specific structures this kind of optimization produce additional positive effect: reduction of the weight of the system with simultaneous decreasing of stress level. Also some possible negative influence of optimization on consecutive eigenpairs (not taken previously into account during optimization) are considered. Resonance elimination may increase fatigue life of the structure. [1] T. D. Hien, Deterministic and Stochastic sensitivity in computational structural mechanics, IFTR Reports 46/1990, Warsaw 1990. [2] M. Kleiber, H. Antunez, T. D. Hien, P. Kowalczyk, Parameter sensitivity in nonlinear mechanics, John Wiley & Sons, Chichester, 1997 [3] J. S. Arora, Introduction to optimum design, McGraw Hill Book Company, 1988 [4] I. Marczewska, T. Bednarek, A. Marczewski, W. Sosnowski, H. Jakubczak and J. Rojek, Practical fatigue analysis of hydraulic cylinders and some design recommendation, Int. Journal of Fatigue (in press, available online).

Przedmiotem artykułu jest optymalizacja ze względu na częstotliwości drgań własnych dowolnych konstrukcji z wykorzystaniem ścisłych metod analizy wrażliwości. Zbadany został wpływ optymalizacji na wytrzymałość zmęczeniową. Celem optymalizacji było uniknięcie rezonansu, który może prowadzić do wzrostu naprężeń w konstrukcji i przedwczesnego zniszczenia zmęczeniowego. Wrażliwość wartości własnych ze względu na parametry projektowe została obliczona Metodą Bezpośredniego Różniczkowania (Direct Differentiation Method, DDM) wcześniej rozwijaną przez Sergeyeva i Mroza, (2000), Kleibera i innych (1997) oraz Sosnowskiego i Kleibera (1996). Jako przykład wybrany został wał wirnikowy z dwoma dyskami sztywnymi, podparty na dwóch łożyskach ślizgowych. Parametrami projektowymi były średnice poszczególnych sekcji wału. Proces optymalizacji miał na celu oddalenie częstotliwości drgań własnych wału tak daleko jak to możliwe (przy zachowaniu odpowiednich ograniczeń) od założonej częstotliwości wymuszenia. Następnie optymalny wał został obciążony siłą zmienną w czasie. Zmiany naprężenia w czasie zostały zapisane, cykle naprężeń zostały zliczone algorytmem "rainflow". Następnie dokonano porównawczej analizy zmęczeniowej wału przed i po optymalizacji.