Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Causes and analysis of position offset of curvilinear continuous beam bridge

Zheng Xilong, Guan Di

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 2

561--578

EN

This study investigates the problem of beam deflection in curved continuous beam bridges. Taking the D0–D6 spans of the Gongbin Road viaduct as a basis, the main factors influencing the deflection of curved beam bridges are analyzed. The Midas/Civil finite element simulation software is used to calculate and analyze the causes of transverse and longitudinal deflection in curved beam bridges. The results show that the main influencing factor for beam deflection during operation is the system temperature, which causes a displacement greater than the combined displacement caused by self-weight, construction stage, gradient load, vehicle load, and bearing settlement. Damages to expansion joints during operation change the boundary conditions of the beam, preventing longitudinal free expansion under temperature load, and increasing the transverse displacement to 2-3 times the normal working state of the expansion joint, resulting in beam deflection. In the design phase, the selection of curvature radius and fixed support displacement is also a major factor affecting deflection. The smaller the curvature radius, the greater the influence on transverse and longitudinal deflection of the beam. However, when the curvature radius R is greater than 400 m, the impact on beam deflection can be neglected. The closer the fixed support position is to the ends of the bridge, the higher the possibility of bearing detachment, ultimately leading to beam deflection.

2

Capacity assessment of the airport cargo screening system under disruptions

Skorupski Jacek, Uchroński Piotr

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2023

|

z. 136

101--122

EN

Cargo shipments are a growing part of the transport carried out by many air carriers. One of the critical elements in this area of activity is shipment security inspection, which is a mandatory part of the transportation process. This article aimed to study the inspection system's capacity under disruption conditions and determine its dependence on possible technical and organizational improvements. For this purpose, simulation modeling was applied using a microscale model of the cargo security inspection process realized in a colored, timed, stochastic Petri net. Bayesian networks representing the actual process were used to validate the model. As a result of the research, experiments showed that for Katowice Airport in Pyrzowice, more advanced technical solutions can increase capacity by up to 50%. On the other hand, introducing modifications to the procedure, involving at least two checks using specialized assistive devices, can reduce it by up to 40%. Relatively small changes in capacity are expected with changes in the training and experience of screening operators. Based on these results, it can be recommended that airport managers consider using technical solutions with the parameters analyzed in the article. In addition, it is necessary to maintain the level of training at least at the current level. At the same time, any changes in control procedures should be made prudently, only when necessary, due to the need to strengthen the effectiveness of controls during periods of increased terrorist threat.

PL

Przesyłki cargo stanowią coraz większą część przewozów realizowanych przez wielu przewoźników lotniczych. Jednym z kluczowych elementów w tym obszarze działalności jest kontrola bezpieczeństwa przesyłek, która jest obowiązkowym elementem procesu przewozowego. Celem artykułu było zbadanie przepustowością systemu kontroli w warunkach zakłóceń, a także określenie jej zależności od możliwych ulepszeń technicznych i organizacyjnych. W tym celu zastosowano modelowanie symulacyjne z wykorzystaniem mikroskalowego modelu procesu kontroli bezpieczeństwa cargo zrealizowanego w postaci kolorowanej, czasowej, stochastycznej sieci Petriego. Do walidacji modelu wykorzystano sieci Bayesowskie reprezentujące rzeczywisty przebieg procesu. W wyniku przeprowadzonych eksperymentów badawczych wykazano dla lotniska Katowice w Pyrzowicach, że użycie bardziej zaawansowanych rozwiązań technicznych może zwiększyć przepustowość nawet o 50%. Z kolei wprowadzenie modyfikacji procedury, polegające na co najmniej dwukrotnej kontroli z wykorzystaniem specjalizowanych urządzeń wspomagających, może doprowadzić do jej zmniejszenia nawet o 40%. Stosunkowo niewielkie zmiany przepustowości są spodziewane w przypadku zmian w zakresie wyszkolenia i doświadczenia operatorów kontroli bezpieczeństwa. Na podstawie tych wyników można rekomendować, aby zarządzający portem lotniczym rozważyli użycie rozwiązań technicznych o parametrach, które były analizowane w artykule. Dodatkowo, konieczne jest utrzymanie poziomu wyszkolenia na co najmniej dotychczasowym poziomie, zaś wszelkie zmiany procedur kontroli należy wprowadzać rozważnie, tylko wówczas kiedy jest to niezbędne z powodu konieczności wzmocnienia skuteczności kontroli w okresach zwiększonego zagrożenia terrorystycznego.

3

Seismic performance of horizontal swivel system of asymmetric continuous girder bridge

Wang Jiawei, Gao Hongshuai, Zhang Kexin, Mo Zongyun, Wang Hongchung

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 1

287--306

EN

The bridge horizontal swivel system generally adopts a symmetrical structure and uses a spherical hinge structure that can adjust the rotation to complete rotation construction. Because of the complexity of railway lines under bridges, some asymmetrical horizontal swivel systems have been increasingly applied in practical engineering in recent years. This system is more suitable for areas with complex railway lines, reduces the bridge span, and provides better economic benefits. However, it is also extremely unstable. In addition, instability can easily occur under dynamic loads, such as earthquake action and pulsating wind effects. Therefore, it is necessary to study their mechanical behavior. Based on the horizontal swivel system of an 11,000-ton asymmetric continuous girder bridge, the dynamic response of the horizontal swivel system to seismic action was studied using the finite element simulation analysis method. Furthermore, using the Peer database, seismic waves that meet the calculation requirements are screened for time-history analysis and compared to the response spectrum method. The mechanical properties of the structural system during and after rotation were obtained through calculations. During rotation, the seismic response of the structure is greater. To reduce the calculation time cost, an optimization algorithm based on the mode shape superposition method is proposed. The calculation result is 87% that of the time-history analysis, indicating a relatively high calculation accuracy.

4

Vibration control using a modern control system for hybrid composite flexible robot manipulator Arm

Ramalingam S., Mohideen S. Rasool

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2022

|

Vol. 16, No. 2

36--45

EN

In this research, a model of a robotic manipulator flexible structure and an equation of motion for controller design is planned. The structural material chosen for the robot structure was a hybrid composite. A comparison study was carried out for the aluminium 6082 alloy for the flexible manipulator arm application. Vibration behavior and control implementation was analyzed by adding joint flexibility in the system. Using a simulation algorithm, the system parameter calculation is carried out through MATLAB software for vibration amplitude, transient period, steady-state error, and settling time of flexible robotic arm system. In a systematized motion equation, flexible robotic deflections are organized via the assumed mode (AM) and Lagrange techniques (LT). The graph analysis of hybrid composite and AL6082 materials with high stiffness coefficients is plotted. These obtained values from the plot are utilized for Linear Quadratic Regulator (LQR) controller design. The LQR output facts for both aluminium structural robotic arm and composite material robotic arms are established.

5

Rola osłon słonecznych w ograniczaniu zysków solarnych latem w pasywnej szkole podstawowej

Dudzińska Anna, Nowak-Dzieszko Katarzyna

Builder

|

2021

|

R.25, nr 10

53--55

PL

W nowo projektowanych budynkach edukacyjnych o radykalnie zmniejszonym zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania oraz wysokim oporze cieplnym przegród budynku poszukuje się rozwiązań zapewniających bezpieczne oraz komfortowe warunki dla młodych ludzi. To, co jest niezwykle pożądane zimą (dobra izolacyjność, duże przeszklenia po stronie południowej, wysoka szczelność), latem może stanowić problem w uzyskaniu komfortu cieplnego. Ochrona pomieszczeń przed przegrzewaniem staje się działaniem równie ważnym co zapewnienie odpowiednich warunków użytkowych zimą. Przy użyciu programu symulacyjnego Design Builder utworzono model szkoły. Sprawdzono, w jakim stopniu modyfikacje zastosowanych w szkole systemów osłon zewnętrznych i wewnętrznych wpłyną na zyski solarne w trakcie wybranych miesięcy wiosenno-letnich. Na podstawie analizy stwierdzono, że zewnętrzne łamacze światła na elewacji wschodniej w bardzo ograniczonym zakresie redukują zyski solarne latem. Z kolei wysokie wartości współczynnika przepuszczalności energii słonecznej w pasywnych szkleniach generują niepożądane latem znaczne zyski solarne, z którymi zastosowane osłony wewnętrzne nie są w stanie sobie dostatecznie poradzić w okresach użytkowych.

EN

In newly designed educational buildings with a significantly reduced heating energy demand and the high thermal resistance of building partitions, the solutions should ensure safe and comfortable conditions for young people. What is extremely desirable in winter (good insulation, large glazing on the southern side, high tightness) may be a problem in obtaining thermal comfort during the summer season. The protection of rooms against overheating becomes as important as ensuring appropriate operating conditions in winter. Using the Design Builder simulation program, a model of the school was created. It was checked to what extent the modifications of the internal and external shielding systems used in the school will affect the solar profits during the selected spring and summer months. Based on the analysis, it was found that external light breakers on the eastern façade reduce solar gains in the summer to a very limited extent. On the other hand, high values of the solar energy transmittance coefficient in passive glazing generate significant solar gains undesirable in summer, which cannot be effectively reduced using the internal covers during the usage periods.

6

Simulation analysis of the impact of container wagon pin configuration on the train loading time in the intermodal terminal

Nehring Karol, Kłodawski Michał, Jachimowski Roland, Klimek Piotr, Vašek Rostislav

Archives of Transport

|

2021

|

Vol. 60, iss. 4

155--169

EN

The article presents the issues of a container train loading at the land intermodal terminal. This issue was considered from the point of view of the distance covered by the loading devices and the duration of loading works, which was influenced by the arrangement of containers on the storage yard and the configuration of pins on the wagons. The conducted research was dictated by the small number of publications on loading an intermodal train, especially from the point of view of pin configuration on wagons. The vast majority of the literature is devoted in this field to marine intermodal terminals, which operating characteristics are different from inland terminals. The importance of this problem resulting from the growing turnover of containers transported by rail transport was also pointed out. The systematic increase of this type of transport and the depletion of the intermodal services' operating capability makes it necessary to improve the train loading process. For the purposes of the research, the issues of containers of various sizes loading onto wagons planning with various pin configurations were presented. A literature review was carried out in the field of train loading methods and strategies. A mathematical model was developed for the decision situation under consideration. The equations defining the most important elements of the considered problem were presented in the general form. This model was implemented in the FlexSim simulation environment. The constructed simulation model was used to develop 12 variants of the approach to an intermodal train loading. The train loading tests were performed both for the random arrangement of containers on the storage yard and for the random arrangement of pins on the wagons. The obtained results made it possible to determine how the knowledge of the arrangement of pins on the wagons influences the planning of train loading and increases the efficiency of loading devices.

7

Selection of a Container Storage Strategy at the Rail-road Intermodal Terminal as a Function of Minimization of the Energy Expenditure of Transshipment Devices and CO2 Emissions

Jachimowski R., Szczepański E., Kłodawski M., Markowska K., Dąbrowski J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

965--988

EN

The article presents the problem of containers storage on a storage yard in an rail-road intermodal land and the emission of harmful exhaust gases into the atmosphere. This issue was considered from the point of view of the distance traveled by transshipment devices, the duration of loading work and the resulting energy expenditure and CO2 emissions. The research was dictated by the current limited number of publications in the area of the distribution of containers on storage yards in rail-road intermodal terminals. The vast majority of the literature is devoted in this field to marine intermodal terminals, which operating characteristics are different from inland terminals. The importance of this problem resulting from the growing turnover of containers transported by rail transport was also pointed out. The systematic increase of this type of transport and the depletion of the intermodal services' operating capability makes it necessary to improve the processes taking place in the storage area. The possibility of improving these processes in addition to the use of computer tools is also realized through the use of modern transshipment devices. Depending on the area of their operation and the scope of their application, these devices use various types of power supply, which affect environmental pollution. In the case of gantry cranes considered in this article, their power supply may come from both combustion engines, hybrids and electric engines. Therefore, from the point of view of minimization of harmful exhaust gases emissions into the atmosphere, in the article, the problem of choosing the device for carrying out transshipment tasks was also taken up. For the purposes of the research, the processes of container handling in the rail-road intermodal terminal have been presented in detail. A review of literature in the field of container storage methods and strategies was carried out. The considered container reloading processes in the wagon-yard relation were modeled in the FlexSim simulation environment. The constructed simulation model was used to develop 5 variants of the distribution of containers on the storage yard as a function of their location on the train. Container deployments on the storage yard were carried out for both random and fixed distribution of containers on the train. In the case of a random arrangement of containers on the train, the tests were carried out for 100 replications. On the basis of simulation tests, the distance covered by the transshipment device (RTG crane) and the time of carrying out the loading tasks in particular variants were determined. Using the crane data provided by the crane manufacturer, the energy expenditure was calculated in individual variants for different power supply methods (combustion engine, hybrid, electric engine). The obtained results allowed the selection of the best strategy for containers storage, taking into account the amount of CO2 emitted to the atmosphere by transshipment devices.

PL

W artykule przedstawiono problematykę składowania kontenerów na placu składowym w lądowym terminalu intermodalnym i związaną z tym emisją szkodliwych związków spalin do atmosfery. Zagadnienie to rozważano z punktu widzenia dystansu pokonywanego przez urządzenia ładunkowe, czasu trwania prac ładunkowych oraz wynikającego z tego wydatku energetycznego i emisją CO2. Przeprowadzone badania podyktowane były dotychczasową niewielką liczbą publikacji na temat badania rozmieszczenia kontenerów na placach składowych w lądowych, kolejowo-drogowych terminala intermodalnych. Zdecydowana większość literatury poświęcona jest w tym zakresie morskim terminalom intermodalnym, których charakterystyka pracy różni się od tej w terminalach lądowych. Wskazano także na istotność tego problemu wynikającą z rosnących obrotów kontenerów przewożonych transportem kolejowym. Systematyczny wzrost tych przewozów i wyczerpywanie się zdolności obsługowych terminali intermodalnych powoduje konieczność usprawniania zachodzących tam procesów. Możliwość usprawniania tych procesów oprócz zastosowania narzędzi komputerowych realizowana jest także dzięki wykorzystaniu nowoczesnych urządzeń przeładunkowych. Urządzenia te w zależności od obszaru ich działania i zakresu ich zastosowania wykorzystują różne rodzaje zasilania, które w większym, bądź mniejszym stopniu wpływają na zanieczyszczenia środowiska. W przypadku rozważanych w niniejszym artykule suwnic jezdniowych, zasilanie to pochodzić może zarówno z silników spalinowych, hybrydowych jak i silników elektrycznych. Stąd też z punktu widzenia minimalizacji wielkości emisji szkodliwych związków spalin do atmosfery w artykule podjęto także problematykę wyboru urządzenia do realizacji zadań przeładunkowych. Na potrzeby badań szczegółowo przedstawiono procesy obsługi kontenera w lądowym terminalu intermodalnym. Dokonano przeglądu literatury w zakresie metod i strategii składowania kontenerów. Rozważane procesy przeładunku kontenerów w relacji wagon-plac składowy zamodelowano w środowisku symulacyjnym FlexSim. Zbudowany model symulacyjny posłużył do opracowania 5 wariantów rozmieszczenia kontenerów na placu w funkcji ich rozmieszczenia na pociągu. Badania rozmieszczenia kontenerów na placu składowym wykonywano zarówno dla losowego jak i ustalonego rozmieszczenie kontenerów na pociągu. W przypadku losowego rozmieszczenia kontenerów na pociągu próby wykonywano dla 100 powtórzeń. Na podstawie badań symulacyjnych określono dystans pokonywany przez urządzenie przeładunkowe (suwnicę RTG) oraz czas realizacji prac ładunkowych w poszczególnych wariantach. Wykorzystując podawane przez producenta suwnic dane o wielkości zużywanej przez suwnicę energii obliczono jej wydatek energetyczny w poszczególnych wariantach dla różnych sposobów zasilania (silnik spalinowy, hybrydowy, elektryczny). Uzyskane wyniki pozwoliły na wybór najlepszej spośród rozważanych, strategii składowania kontenerów na placu przy uwzględnieniu wielkości emitowanego przez urządzenia przeładunkowe CO2 do atmosfery.

8

Analiza symulacyjna etapowej realizacji zachodnich odcinków III obwodnicy Krakowa i ich oddziaływania na układ transportowy

Drabicki A., Szarata A., Kucharski R.

Przegląd Komunikacyjny

|

2018

|

R. 73, nr 8

10--17

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki analiz symulacyjnych dotyczących realizacji zachodnich części III obwodnicy drogowej Krakowa - tj. odcinków: Trasy Łagiewnickiej, Trasy Pychowickiej oraz Trasy Zwierzynieckiej. Prace analityczne przeprowadzono z wykorzystaniem modelu makrosymulacyjnego, opisującego system transportowy Krakowa oraz aglomeracji ościennej. W symulacjach ukazano zmiany pojawiające się w przepływie potoków ruchu drogowego oraz skutki dla funkcjonowania układu transportowego miasta w miarę realizacji kolejnych etapów zachodniej części III obwodnicy. Wyniki prac potwierdzają, że analizowane projekty drogowe będą miały widoczny wpływ na zmiany warunków podróżowania, jednakże w pierwszych etapach inwestycji efekt będzie ograniczony tylko do południowej części Krakowa. Ukończenie całego zachodniego ciągu III obwodnicy jest kluczowe dla powodzenia przedsięwzięcia i tylko wówczas przyniesie ono znaczące korzyści w wielu relacjach podróży w skali całego miasta. Prognozy ruchu potwierdzają zatem, że III obwodnica stanie się w przyszłości podstawową osią komunikacyjną w zachodniej części miasta i umożliwi znacznie lepsze powiązanie północnych i południowych dzielnic Krakowa. Oprócz prognozowanych korzyści należy jednak zwrócić również uwagę na potencjalnie negatywne efekty: po ukończeniu budowy III obwodnicy celowym jest dalsze dążenie do ograniczenia pojemności układu drogowego w śródmieściu Krakowa. Umożliwi to osiągnięcie oczekiwań związanych z analizowanym projektem drogowym - tj. pozytywny wpływ na dostępność szerszego obszaru miasta, poprawę warunków podróżowania w układzie drogowo-ulicznym Krakowa oraz skuteczną redukcję uciążliwości ruchu samochodowego w obszarze śródmieścia.

EN

The paper presents results from simulation analysis of the western 3rd ring road project in the city of Kraków (i.e. Trasa Łagiewnicka, Trasa Pychowicka and Trasa Zwierzyniecka), performed in the macroscopic model of transport system in the Kraków metropolitan area. Simulation works reveal shifts in traffic flows and changes in urban transport network performance which would likely take place after the stage-wise construction of consecutive 3rd ring road western sections. Results indicate that the analysed road schemes would indeed have a relevant impact upon travel conditions, though in initial stages these would be rather limited and confined to the southern part of the city. Therefore, completion of the whole western section of the 3rd ring road is crucial to its overall effectiveness and would only then bring substantial benefits on a city-wide scale. Simulation works seem to confirm that the future 3rd ring road would become an essential and highly-utilised link in the urban road network and would provide a much more efficient connection between the northern and southern parts of the Kraków city. However, apart from the projected benefits, it is also important to underline potential negative implications - and consequently, further changes in city transport system should envisage reduction of the road network capacity within the inner-city area. This would then provide the best possible chance of fostering the improvements achieved with the 3rd ring road scheme: i.e., positive changes in accessibility and travelling conditions across the whole city and long-term, sustainable traffic congestion relief in the inner-city Kraków area.

9

Simulation and Casting Process of Aluminum Alloy Multi-Way Valve Body with Various Gating Systems

Rong L., Lunjun C., Ming S., Qi Z., Yong L., Heng W.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 2

84--94

EN

In order to study the effects of various gating systems on the casting of a complex aluminum alloyed multi-way valve body, both software simulation analysis and optimization were carried out. Following, the aluminum alloyed multi-way valve body was cast to check the pouring of the aluminum alloy valve body. The computer simulation results demonstrated that compared to the single side casting mode, the casting method of both sides of the gating system would reduce the filling of the external gas, while the air contact time would be lower. Adversely, due to the pouring on both sides, the melt cannot reach at the same time, leading to the liquid metal speed into the cavity to differ, which affected the liquid metal filling stability. The riser unreasonable setting led to the solidification time extension, resulting in a high amount of casting defects during solidification. Also, both gating systems led the entire casting inconsequential solidification. To overcome the latter problems, a straight gate was set at the middle pouring and the horizontal gate diversion occurred on both sides of pouring, which could provide better casting results for the aluminum alloyed multi-valve body.

10

Analiza ruchowa pojazdów szynowych z uwzględnieniem zmian napięcia na odbieraku prądu

Jarzębowicz L., Judek S.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2017

|

Nr 57

29--32

PL

W artykule zaproponowano metodykę wykonywania analizy ruchowej pojazdów szynowych, która uwzględnia wpływ zmieniającego się napięcia zasilającego pojazd na jego właściwości ruchowe. Wykorzystując model opracowany w programie Simulink wskazano na istotne różnice w czasie przejazdu oraz w wartościach napięcia zasilającego pomiędzy proponowanym sposobem analizy a powszechnie stosowanym podejściem uproszczonym.

EN

The paper proposes a novel approach to analyze a rail vehicle motion, which includes an impact of varying voltage at the current collector on the vehicle’s dynamics. According to present standards, vehicle’s maximal power has to be limited and the value of this limit depends on actual value of vehicle’s supplying voltage. This, in turn, affects vehicle tractive effort and its current consumption. A model reflecting vehicle dynamics as well as its supply parameters was designed in Simulink. By a case study, it was proven that neglecting the impact of vehicle varying supply voltage on vehicle dynamics leads to substantial errors in reflecting both vehicle motion and its supply-related parameters.

11

Analiza procesu formowania dennicy hybrydowego urządzenia grzewczego

Bałon P., Świątoniowski A.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 12

1840--1843

PL

Przedstawiono nietypową metodę formowania dennic o różnym przeznaczeniu, m.in. do podgrzewaczy wody lub urządzeń ciśnieniowych. Metoda ta pozwoliła na wykonanie dennicy ze stali nierdzewnej w kształcie zgodnym z normą DIN, która określa najbardziej korzystny przekrój poprzeczny dennic pod względem obciążenia ciśnieniem roboczym. Autorzy sprawdzili słuszność przedstawionej metody w sposób numeryczny i eksperymentalny, wytwarzając narzędzie do produkcji dennic o zadanej geometrii. Podczas projektowania i produkcji części wystąpiło wiele problemów, zwłaszcza nadmierne fałdowanie blachy w dużym obszarze części. Jak wykazał eksperyment, brak analizy numerycznej oraz dużego doświadczenia w projektowaniu tego typu elementów skutkowałby wykonaniem części o znacznym pofałdowaniu, które nie nadawałyby się do zamontowania w zespole z częścią walcową. Wiele narzędziowni stosuje sposób ciągnienia elementów o powierzchni kulistej poprzez dodatkowe operacje wyoblania lub stopniowania tłoczenia, co znacznie podnosi koszt produkcji części. Autorzy przedstawili i porównali dwie metody formowania przedmiotów o zarysie kulistym i parabolicznym, potwierdzając eksperymentalnie słuszność wyboru metody przewijania blachy z odpowiednią siłą docisku. Zastosowana metoda umożliwia wytwarzanie części w jednej operacji ciągnienia oraz poprzedzającej operacji wykonania okrągłego wsadu metodą cięcia laserem lub wodą. Ogranicza to koszty wytworzenia oprzyrządowania do jednego narzędzia, które może być umieszczone na dowolnej prasie o sile nacisku powyżej 2000 kN.

EN

In this paper authors present an unusual method of bottom forming for various purposes including water heaters or pressure equipment. This method allowed to make the bottom of stainless steel for a shape according to the DIN standard which determines the most advantageous bottom cross section in terms of working pressure loading. The authors checked validity of the method in a numerical and experimental way generating a tool designed to produce bottoms of specified geometry. Many problems were encountered during design and production of parts, especially concerning excessive sheet wrinkling in a large area of the part. The experiment showed that lack of experience and numerical analysis in design of such elements would cause obtaining high wrinkled parts. As a result, it would make it impossible to assemble them with the cylindrical part. A lot of tool shops use a method of drawing of elements with a spherical surface by additional spinning and stamping grading operations, which highly increases costs of parts production. The authors presented and compared two forming methods for spherical and parabolic objects, experimentally confirming the validity of selection of the sheet reversing method with adequate pressure force. The applied method produces parts in one drawing operation and in following operation that is based on laser or water cutting to obtain round blank. This reduces the costs of tooling manufacturing for only one tool that can be placed on any hydraulic press with a force of more than 2000 kN.

12

Analiza symulacyjna koła samochodu osobowego podczas działania bocznego obciążenia

Błażejewski A.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

460--469, CD 1

PL

Koło samochodu osobowego składa się z felgi oraz opony. Opona przenosi obciążenie od pojazdu na drogę. Reakcja nawierzchni powoduje deformacje elementów koła i generuje naprężenia w układzie. Jeżeli rozpatrywać ten układ w wybranych momentach, to zagadnienie dynamiczne można sprowadzić do statycznego. Wiedząc, że felga ma budowę, w której wyróżnić można powtarzające się segmenty, dodatkowo można ograniczyć analizę do wybranego fragmentu koła. Przyprowadzono symulacje obciążenia koła w czasie normalnej eksploatacji, jazdy po równej nawierzchni oraz trzy przypadki obciążenia siłą działającą na powierzchnię boczną opony. Rozpatrzono przypadki: obciążenia prostopadłego do powierzchni opony i równoległego do nawierzchni drogi, siły działającej stycznie do powierzchni opony i prostopadle do nawierzchni drogi oraz obciążenie złożone będące sumą obu sił. Przedstawiono wyniki symulacji w postaci rozkładów naprężeń oraz skorelowanych z nimi deformacji. Pokazano również deformacje kątowe elementów koła względem osi, przy której efekt obciążeń bocznych jest największy. Wszystkie analizy wykonano wykorzystując metodę elementów skończonych w aplikacji Comsol Muliphysics.

EN

A vehicle wheel consists of a rim and a tire. The tire transfers forces from vehicle to a road. The road reaction causes wheel’s parts deformations and generates stresses in these parts. If the wheel is considered in a chosen time points, the dynamic problem can be reduced to static situation. Bearing in mind that the wheel is a periodic structure that the specific elements are repeated with the same angle, additionally analysis can be narrowed down to a properly chosen wheel section. In this work, there’re the simulation of the case when the vehicle wheel is under usual load, the car is moving on flat road and three cases when on the tire side surface of wheel additional load is imposed. There is considered the case: when the additional force is imposed perpendicularly into tire side surface and parallel with road, next case when the force is tangent to tire side surface and perpendicular into a road, eventually the case where imposed force is the sum of both. The simulation results are presented in the form of stress distribution and correlated deformations. The angular displacements of the wheel elements about the specified axis, which brings on the biggest effect of the load application, are presented as well. All analyses are obtained by using finite elements method in Comsol Mutliphysics software.

13

Springback Compensation in Cold Forming Process for High Strength Steel

Bałon P., Świątoniowski A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2471--2478

EN

Process of metal forming in automotive parts construction becomes more and more demanding due to tightened up tolerance and trials to realize very complex and in many cases unworkable design in mass production. Moreover it is required to cut and limit costs of die production and simultaneously keep high quality. Furthermore, construction elements are more often produced from materials which belong to High Strength Steel or Ultra High Strength Steel. Application of this kind of materials considerably reduces construction mass due to high durability. Nevertheless, it results in appearance of springback effect. Springback value depends mainly on used material as well as part geometry and in extreme cases deviation value from target part might reach in some areas high level. Reduction of implementation time, development of metal components and greater restrictions about designing and producing stamping tools generate extra costs. Designing of dies requires using of appropriate Finite Element Method software to make them more economic and less time-consuming. Therefore analysis of forming process alone is not enough to be taken into account. During the design process it is needed to include the die compensation to reach optimized blank sheet. Prediction of springback effect by tryout method and then correction of deviation is difficult arduous and painstaking. Virtual compensation methods make it possible to receive precise result in a short time. This way gives a huge economic advantage eliminating useless milling and allows to produce of die just in time. Optimization process can relate to individual operation as well as take into consideration intermediate stages in the final result, at the same time increasing the accuracy. Die compensation with software application was experimentally verified by prototype die. Quality requirements regarding products of sheet stamping process are very high due to the technologies of automatic assembly of formed components. Springback, as the main source of drawpieces inaccuracy, is the function of material data, shape of tools and process parameters. Therefore, springback deformation becomes critical problem especially for AHSS steel when the geometry is complex. Hence, it is necessary not only to find springback effect value but also include it during early stage of designing by tooling designers.

PL

Proces przeróbki metalu w produkcji elementów konstrukcji samochodów staje się coraz bardziej wymagający ze względu na zaostrzenie tolerancji oraz próby urzeczywistnienia bardzo złożonego kształtu w produkcji masowej. Do tego należy dodać ograniczenia i cięcia kosztów narzędzi formujących. Coraz częściej elementy konstrukcyjne wytwarzane są z materiałów należących do grupy Ultra High Strength Steel. Zastosowanie tego typu materiałów znacznie obniża masę konstrukcji ze względu na dużą wytrzymałość, jednak kosztem dużego wpływu na sprężynowanie. Wartość sprężynowania przede wszystkim zależy od zastosowanego materiału oraz geometrii części, a w skrajnych przypadkach odchyłka od nominału może wynosić lokalnie nawet kilkanaście milimetrów. Redukcja czasu realizacji i rozwój metalowych komponentów oraz coraz większe restrykcje dotyczące projektowania i produkowania narzędzi tłoczących generują dodatkowe koszty. Przewidywanie efektu sprężynowania metodą prób i błędów, a następnie korekcja dewiacji jest bardzo trudna oraz pracochłonna. Metody kompensacji numerycznej pozwalają otrzymać dokładny rezultat w stosunkowo krótkim czasie. Daje to dużą przewagę ekonomiczną, eliminując dodatkową obróbkę oraz pozwala na terminowe wykonanie narzędzia. Proces optymalizacji jest funkcją, która może odnosić się zarówno do poszczególnych operacji, jak i również uwzględniać etapy pośrednie w końcowym rezultacie, tym samym zwiększając dokładność. Wymogi jakościowe odnośnie produktów procesu tłoczenia blach są bardzo wysokie ze względu na technologie automatycznego montażu tłoczonych komponentów. Sprężynowanie, jako główne źródło niedokładności wytłoczek, jest funkcją danych materiałowych, kształtu narzędzi i parametrów procesu. Dlatego też, deformacja sprężynowania staje się krytycznym problemem, przede wszystkim dla stali UHSS przy złożonej geometrii części. Stąd też konieczne jest nie tylko znalezienie wielkości efektu sprężynowania, ale i jego uwzględnienie podczas wczesnego etapu projektowania przez projektantów narzędziowych.

14

Wykorzystanie amerykańskich norm do określania krzywych prawdziwych temperatur wrzenia

Altkorn B.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 4

439-442

PL

Określono możliwość zastosowania metody analizy symulacyjnej wg normy ASTM, przeznaczonej do określania krzywych prawdziwych temperatur wrzenia destylatów naftowych na potrzeby charakteryzowania temperatur wrzenia ropy naftowej do temp. 720°C. W celu określenia ograniczeń metody wykonano badania porównawcze krzywych prawdziwych temperatur wrzenia uzyskanych metodą wg norm ASTM z odpowiednimi krzywymi uzyskanymi metodą klasycznej znormalizowanej destylacji fizycznej. Stwierdzono, że krzywe uzyskane obu metodami są porównywalne w zakresie temperatur wrzenia wspólnym dla obu technik badawczych. Analiza wg ASTM pozwala na uzyskanie krzywej w zakresie temperatur wrzenia powyżej temp. ok. 550°C (do 720°C), stanowiącej kres możliwości pozyskania danych do utworzenia takiej krzywej znormalizowaną metodą próżniowej destylacji fizycznej, jest zatem dobrym uzupełnieniem metody destylacji fizycznej. Metodyka ASTM może być stosowana z powodzeniem do określania krzywych prawdziwych temperatur wrzenia rop naftowych.

EN

Samples of 4 crude oils were studied for true b.p. curves by phys. distn. and by a distn. simulated by gas chromatog. according to American std. methods. A good agreement of both methods up to 550°C was achieved. The simulated distn. was successfully used up to 720°C.

15

Porównanie procesu łączenia podczas formowania oraz zgrzewania dla elementów struktury samochodu

Bałon P., Świątoniowski A.

Mechanik

|

2014

|

R. 87 nr 5-6

364--369

PL

Przedstawiono coraz częściej stosowaną metodę łączenia śrub i nakrętek poprzez formowanie. Zaprezentowano jej podstawowe zalety oraz problemy, z jakimi się spotkano podczas prowadzenia badań. Prace dotyczyły zarówno samego łączenia, jak i testów wytrzymałościowych połączenia blachy z nakrętką oraz śrubą. Proces wtłaczania nakrętki porównano z tradycyjną metodą zgrzewania pierścieniowego lub garbkowego po wytłoczeniu żądanego kształtu, w celu analizy jakości połączenia.

EN

Compared are effects of the recently used methods of bonding screws or nuts with metal sheet in order to present the advantages and the problems which occurred in the research work. The research work covered both the bonding process and the strength tests of the bond. The nut press-in test results were compared with those related to conventional spot or ring projection welding tests with the metal sheet formed as required before.

16

Analiza symulacyjna komfortu cieplnego w wielkopłytowym budynku wielorodzinnym

Nowak-Dzieszko K., Rojewska-Warchał M

Materiały Budowlane

|

2014

|

nr 8

47--49

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń symulacyjnych modernizowanego wielorodzinnego budynku wielkopłytowego, wzniesionego w systemie W70. Obliczenia wykonano w programie Design Builder, który pozwala symulować obudowę budynku oraz poszczególne części jego wnętrza. Analiza dotyczy miesięcy letnich maj – wrzesień. Głównym jej celem było określenie, w jaki sposób rozwiązania materiałowo-konstrukcyjne w zmodernizowanym budynku wielorodzinnym i osłony słoneczne wpływają na ochronę budynku przed przegrzaniem oraz na ocenę warunków komfortu cieplnego.

EN

The paper presents the results of the computational simulations conducted for the W70 multi-family panel building. The calculations were carried out in the Design Builder program which allows preparing the simulation of the building envelope as well as the separate parts of the building interior. The analysis conducted in the summer months between May and September. The main aim of the conducted analysis was to determine the influence of construction solutions, material solutions and shadings on the overheating protection and the validation of thermal comfort.

17

Simulation analysis of safe passing between ships on the seaway Szczecin–Świnoujście with the applicable port regulations

Sokołowska S., Marcjan K., Gralak R.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2013

|

nr 36 (108) z. 2

175--181

EN

This paper presents simulation analysis of vessels approaching and vessels departuring from the port of Szczecin and Police focusing on the encounters between two vessels. The analysis parameters such as length and draft were examined. Particular attention was paid to the restricted sections of the seaway between Zalew Szczeciński and Basen Górniczy. The results of these simulation trials and the resulting analysis can be helpful while updating port regulations and for the assessment of the traffic density and the capacity of the waterway.

18

Propozycja metody wyznaczania dopuszczalnego wskaźnika sztywności statycznej dla tokarek karuzelowech

Śliwka J.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2013

|

nr 2

63--74

PL

W artykule przedstawiono propozycję metody określania dopuszczalnego wskaźnika sztywności statycznej tokarek karuzelowych. Zaproponowana metoda bazuje na analizie wyników badań tego typu obrabiarek przeprowadzanych w Katedrze Budowy Maszyn.

EN

This article describes a method for determining the acceptable static stiffness indicator for vertical lathes. The proposed method is based on the analysis of the results of this type of machine carried out in the Machine Technology Department.

19

Analiza rozkładu naprężeń/odkształceń w skojarzeniu żeliwo-kompozyt w warunkach smarowania olejem za pomocą MES

Bąkowski H.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2012

|

z. 74

5-10

PL

W artykule przedstawiono model występujący zarówno w skojarzeniu pierścień tłokowy–tuleja cylindrowa, jak i tłok–tuleja cylindrowa. Rzeczywisty kształt i wielkość fazy zbrojącej (Al2O3) określono na podstawie badań metalograficznych i statystycznych. W ten sposób odzwierciedlono rzeczywisty kształt twardych cząstek fazy zbrojącej. W badanym skojarzeniu wprowadzono medium smarne w postaci oleju. Przeprowadzone badania symulacyjne miały na celu określenia rozkładu i wartości naprężeń/przemieszczeń w warunkach ekstremalnej eksploatacji.

EN

In this paper presented model occurring in piston ring – cylinder linear and piston – cylinder liner. The materials in these contacts were made from composites and casts iron. The real shape and size of reinforcement phases (Al2O3) in composite were determined on the basis of metallographic and statistic examination. On the basis of these examination could be reconstruction the real shape of reinforcement phase hard particles. The main aims of the simulation research were determination of stresses and strains in extreme service condition.

20

Compensation of springback deformation in sheet metal forming analysis

Świątoniowski A., Bałon P.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 3

459-468

EN

Process of metal forming in automotive parts construction becomes more and more demanding due to tightened up tolerance and trials to realize very complex and in many cases unworkable design in mass production. Moreover, it is required to cut and limit costs of die production and simultaneously keep high quality. Furthermore, construction elements are more often produced from materials which belong to High Strength Steel or Ultra High Strength Steel. Application of this kind of materials considerably reduces construction mass due to high durability. Nevertheless, it results in appearance of springback effect. Springback value depends mainly on used material as well as part geometry and in extreme cases deviation value from target part might reach in some areas high level. Designing of dies requires using of appropriate Finite Element Method software to make them more economic and less timeconsuming. Therefore, analysis of forming process alone is not enough to be taken into account. During the design process, it is needed to include the die compensation to reach optimized blank sheet. Prediction of springback effect by tryout method and then correction of deviation is difficult arduous and painstaking. Virtual compensation methods make it possible to receive precise result in a short time. This way gives a huge economic advantage eliminating useless milling and allows producing of die just in time. Optimization process can relate to individual operation as well as take into consideration intermediate stages in the final result, at the same time increasing the accuracy. Die compensation with software application was experimentally verified by prototype die.