Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Optimal reshaping and stress controlling of double-layer spherical structures under vertical loadings

Manguri Ahmed, Saeed Najmadeen, Mahmood Aram, Katebi Javad, Jankowski Robert

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 4

591--606

EN

Architectural structures’ nodal coordinates are significant to shape appearance; vertical overloading causes displacement of the joints resulting in shape distortion. This research aims to reshape the distorted shape of a double-layer spherical numerical model under vertical loadings; meanwhile, the stress in members is kept within the elastic range. Furthermore, an algorithm is designed using the fmincon function to implement as few possible actuators as possible to alter the length of the most active bars. Fmincon function relies on four optimization algorithms: trust-region reflective, active set, Sequential quadratic progra mming (SQP), and interior-point. The fmincon function is subjected to the adjustment technique to search for the minimum number of actuators and optimum actuation. The algorithm excludes inactive actuators in several iterations. In this research, the 21st iteration gave optimum results, using 802 actuators and a total actuation of 1493 mm. MATLAB analyzes the structure before and after adjustment and finds the optimum actuator set. In addition, the optimal actuation found in MATLAB is applied to the modeled structure in MATLAB and SAP2000 to verify MATLAB results.

2

Thermal stress limiter for 13K215 steam turbine retrofit in Połaniec Power Plant, Poland

Dominiczak K., Radulski W., Banaszkiewicz M., Mróz K., Bondyra R.

Journal of Power Technologies

|

2016

|

Vol. 96, nr 4

285--294

EN

This paper studies the functioning of a thermal stress limiter for a 13K215 steam turbine in Połaniec Power Plant, which is a typical example of a 200 MW steam turbine retrofit. The share of renewable energy sources in the energy market is growing, leading to an increased demand for flexibility in conventional units, i.e., fast loading, fast unloading and fast start up etc. Thermal stress in steam turbine thick-walled elements, the steam turbine rotor in particular, is a major limit on the flexible operation of steam turbines. Therefore, steam turbine are usually controlled and protected by on-line stress control, i.e., a thermal stress limiter. In steam turbine retrofits in Połaniec Power Plant, each steam turbine was delivered by Alstom together with a thermal stress limiter implemented on a stand-alone PLC (Programmable Logic Controller). The thermal stress limiter for 13K215 steam turbine retrofits protects HP and IP rotors as well as HP and IP valve chests. The thermal stress limiter ensures safe operation of the steam turbine for the operating period required by the steam turbine owner. The thermal stress limiter also ensures the shortest possible steam turbine start up time for a guaranteed number of startups.

3

Steam turbine stress control using NARX neural network

Dominiczak K., Rządkowski R., Radulski W.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2014

|

nr 145

37--38

EN

Considered here is concept of steam turbine stress control, which is based on Nonlinear AutoRegressive neural networks with eXogenous inputs. Using NARX neural networks, which were trained based on experimentally validated FE model allows to control stresses in protected thick-walled steam turbine element with FE model quality. Additionally NARX neural network, which were trained base on FE model, includes: nonlinearity of steam expansion in turbine steam path during transients, nonlinearity of heat exchange inside the turbine during transients and nonlinearity of material properties during transients. Moreover NARX neural network allows to predict strength parameters (stress and temperature in protected steam turbine thick-walled element) for few time steps ahead. This leads to high accuracy of stress control. In this article NARX neural networks stress controls is shown as an example of HP rotor of 18K390 turbine. HP part thermodynamic model as well as heat exchange model in vicinity of HP rotor, which were used in FE model of the HP rotor and the HP rotor FE model itself were validated bas on experimental data for real turbine transient events. In such a way it is ensured that NARX neural network behave as real HP rotor during steam turbine transient events.

4

Symulacja procesów reologicznych w duroplastach opisanych modelem HWKK/H

Klasztorny M.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 1

32-38

PL

Praca dotyczy symulacji procesów reologicznych w duroplastach przy sterowaniu naprężeniami. Przyjęto następujące warunki eksploatacyjne materiału: materiał pracuje w stanie szklistym w warunkach normalnych; rozpatruje się procesy quasi-statyczne izotermiczne; poziomy naprężeń nie przekraczają 30% wytrzymałości doraźnej na rozciąganie. Z badań eksperymentalnych w ww. warunkach eksploatacyjnych wynika, że materiał może być traktowany jako jednorodny, izotropowy, liniowo lepkosprężysty. Odkształcenia postaciowe są lepkosprężyste odwracalne. Można wyróżnić odkształcenia postaciowe krótkotrwałe, średniotrwałe i długotrwałe, którym są przyporządkowane odpowiednio funkcja wykładnicza ułamkowa oraz dwie funkcje wykładnicze zwykłe jako funkcje historii naprężenia. Odkształcenia objętościowe są sprężyste. Podane przesłanki empiryczne spełnia model reologiczny HWKK/H, opracowany przez autora. Przedstawiono standardowe równania konstytutywne lepkosprężystości duroplastów, odpowiadające modelowi HWKK/H, który jest opisany przez 2 stałe sprężystości i 6 stałych lepkosprężystości, tj. 3 współczynniki pełzania postaciowego długotrwałego i 3 czasy retardacji odkształceń postaciowych. Opracowano jednolity (dla wszystkich trzech funkcji tworzących) numeryczny algorytm symulacji dowolnych procesów reologicznych w duroplastach, w którym wykorzystano zasadę superpozycji Boltzmanna, wynik symulacji pełzania klasycznego oraz kwadraturę Gaussa wysokiego stopnia. Dowolną ciągłą funkcję naprężenia aproksymowano funkcją "schodkową". Równania konstytutywne materiału przekształcono do postaci nadającej się do algorytmizacji. Podano sposób numerycznego obliczenia z wysoką dokładnością całki podwójnie niewłaściwej, występującej w definicji funkcji pełzania krótkotrwałego. Opracowano algorytm symulacji dowolnych procesów reologicznych w duroplastach, przy sterowaniu naprężeniami, który zaprogramowano w języku Pascal. Algorytm ten przetestowano na żywicy epoksydowej Epidian 53, przyjmując 3-testowe programy naprężenia w jednoosiowym rozciąganiu materiału.

EN

The paper concerns simulation of rheological processes in hardening plastics (resins) with stress control. Service conditions of the material have been assumed as follows: the material works in the glassy state and in the normal conditions; rheological processes are quasi-static and isothermal; the reduced stress levels do not exceed 30% of the immediate tensile strength of the material. The experiments performed at these service conditions have pointed out that the material can be treated as uniform, isotropic and linearly viscoelastic. The shear strains are viscoelastic and reversible. Short-term, medium-term and long-term shear strains can be distinguished, respectively described by fractional exponent and two normal exponents as stress-history functions. The bulk strains are elastic. Above mentioned empiric observations are satisfied by the HWKK/H rheological model of resins (Fig. 1). The standard constitutive equations (2) of viscoelasticity related to the HWKK/H model are presented. The model is described by 2 elastic constants and 6 viscoelastic constants, i.e. 3 long-term shear creep coefficients and 3 retardation times of shear strains. A numerical algorithm for simulation of rheological processes in resins has been developed, which is unified for all stress-history functions used in the model. In the algorithm, the Boltzmann superposition rule, the simulation result of classic creep as well as a high-rank Gauss quadrature have been used (Eqs (14,18-20)). An optional continuous stress function is approximated with the staircase function (Eq (19)). Constitutive equations (2) have been transformed into the algorithmic form (20). The problem of quasi-exact calculation of double-improper integral (14)1 has been solved effectively. The algorithm, concerning simulation of arbitrary rheological processes with stress control, has been programmed in Pascal and tested on Epidian 53 epoxy resin. Three stress programmes in unidirectional tension have been considered (Fig. 3). The results of the simulation are presented in Table 2 and in Figures 4-6. It has been pointed out that the algorithm developed in the study is general, simple for programming and yields quasi-exact solutions in very short times. So, it is useful in practice.

5

Pseudoviscoelastic behavior of TiNi shape memory alloys under stress-controlled subloop loadings

Tobushi H., Endo M., Ikawa T., Shimada D.

Archives of Mechanics

|

2003

|

Vol. 55, nr 5-6

519-530

EN

The superelastic behavior of TiNi shape memory alloy under various subloop loadings were investigated. The results obtained can be summarized as follows. (1) In the case of subloop loading under strain-controlled conditions, the reloading curve passes through the unloading-start point. In the case of stress-controlled conditions, the return-point memory does not appear. (2) In the case of subloop loading under stress-controlled conditions, strain increases under constant stress in the loading process and decreases in the unloading process. (3) In the case of subloop loading under stress-controlled conditions, stress decreases under constant strain in the loading process and increases in the unloading process. (4) The above-mentioned behavior concerning the return-point memory and the pseudoviscoelastic behavior similar to creep and stress relaxation, appear according to the martensitic transformation and the reverse transformation based on the variation in stress and temperature.

6

Contraction (shrinkage) in polymerization. Part II. Dental resin composites

Linden L. A., Jakubiak J.

Polimery

|

2001

|

T. 46, nr 9

590-595

PL

Dokonano przeglądu zagadnień (78 odsyłaczy) dotyczących przyczyn występowania skurczu polimeryzacyjnego (liniowego i objętościowego, tabele 1 i 2) oraz spowodowanych przez taki skurcz naprężeń wewnętrznych w fotopolimeryzowanych kompozytach dentystycznych wprowadzanych do zębów w miejsce ubytków. Rozpływ żywicy po gładkiej i płaskiej powierzchni zęba, wniknięcie pęcherzyków powietrza w trakcie mieszania oraz wchłanianie wody częściowo zmniejszają powstające naprężenia. Kierunki wektorów zachodzącego skurczu można określić na drodze odpowiednich symulacji komputerowych (rys. 4). W przypadku monomerów (met)akrylowych dodatek napełniaczy (do 80%, tabela 4) i prepolimerów pozwala na znaczne ograniczenie występowania naprężeń. Inny sposób zmniejszenia kontrakcji może polegać na zastosowaniu polimeryzacji rodnikowej z otwarciem pierścienia.

EN

A review with 78 references covering the linear and volumetric contraction producing internal stresses in photocured dental restorative resin composites. The stresses are partially reduced by the flow of resin, ingress of air bubbles, and absorption of water. Computer simulations allow to predict the directions of shrinkage vectors (Fig. 4). Polymerization shrinkage of (meth)acrylate monomers can be reduced by fillers (up to 80%, Table 4) or prepolymers added to the base monomer mix. Free-radical ring-opening polymerization of suitable monomers decreases volume contraction because some covalent bonds are cleft to give near Van der Waals bond distances.