Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nośność belek drewnianych po wieloletniej eksploatacji

Gil Z., Orłowicz R.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 11

97--98

PL

W artykule przedstawiono model obliczeniowy redystrybucji naprężeń normalnych z uwzględnieniem liniowej teorii pełzania w drewnianych belkach eksploatowanych przez wiele lat. W celu określenia stanu naprężeń i odkształceń belek w dowolnej chwili, zastosowano metodę dyskretyzacji kontinuum przestrzenno-czasowego. Wykorzystując przedstawiony w artykule algorytm uwzględniający długotrwały czas obciążenia i nierównomierny rozkład wilgotności, można dowieść, że naprężenie normalne w przekroju zmniejsza się w strefach przypowierzchniowych belki, a zwiększa w strefach rdzeniowych. Jest to korzystna redystrybucja, biorąc pod uwagę rozkład wytrzymałości drewna w przekroju po wieloletniej eksploatacji (określony on został eksperymentalnie w przypadku belek stropodachowych po 140-letniej eksploatacji).

EN

The article presents a computational model of normal stress redistribution in operating for many years, wooden beams, taking into account the linear theory of creep. To determine the state of stress and strain beams at any instant of time, we applied the method of discretization space-time continuum. The analysis algorithm used takes into account the long time to load and uneven distribution of moisture redistribution normal stresses can be seen in cross-section: to reduce their value in the areas of subsurface beams and an increase in core areas. It is a favorable redistribution considering the distribution of strength of wood in the section after many years of exploitation specified experimental research carried out on the roof beams of 140-year life.

2

Influence of polymer flexible joint on concrete beams in three-point bending test

Zdanowicz Ł., Kwiecień A.

Engineering Transactions

|

2015

|

Vol. 63, iss. 4

397--406

EN

Problem of three-point bending test for concrete beam with polymer flexible joint is described in this paper. The aim of this work is to present selected potential applications of flexible joint for concrete structures. The results of experimental researches for concrete beams before failure and after repairing with flexible joint method are presented. Behaviour of members repaired (bonded) with flexible joint is analysed in comparison to the test results of concrete beam before failure. Attention is paid to beneficial, due to a higher load capacity, stress redistribution in repaired element. Numerical finite element (FE) analysis of influence of polymer flexible joint on the behaviour of elements is conducted. Stresses concentration with their redistribution and displacement pattern are presented. In conclusion, beneficial in- fluence of application of polymer flexible joints as a method of repairing concrete elements is highlighted. Furthermore, their potential applications in concrete structures are specified.

3

Numerical modelling of soil arching in a shallow backfill layer

Szajna W. S.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2014

|

No. 15

127--137

EN

The paper presents the application of the finite element method into the modelling of soil arching. The phenomenon plays fundamental role in soil-shell flexible structures behaviour. To evaluate the influence of arching on a pressure reduction, a plain strain trapdoor under a shallow layer of backfill was simulated. The Coulomb-Mohr plasticity condition and the nonassociated flow rule were used for the soil model. The research examines the impact of the internal friction angle and the influence of the backfill layer thickness on the value of soil arching. The carried out analyses indicate that the reduction of pressures acting on a structure depends on the value of the internal friction angle, which confirms the earlier research. For a shallow backfill layer however, the reduction is only a local phenomenon and can influence only a part of the structure.

PL

W artykule przedstawiono próbę modelowania numerycznego zjawiska przesklepienia gruntu w płytkiej warstwie zasypki. Zjawisko to ma podstawowe znaczenie w podatnych konstrukcjach gruntowo-powłokowych. W wyniku przesklepienia parcie gruntu na konstrukcję podatną jest znacznie mniejsze niż parcie na analogiczną konstrukcję sztywną. Redukcja parcia nad poddającą się obciążeniom wiotką konstrukcją wiąże się z redystrybucją naprężeń w gruncie na strefy zasypki, które nie podlegają deformacjom. W celu zbadania istoty zjawiska redystrybucji naprężeń analizowany jest układ o bardzo uproszczonej geometrii – tzw. problem zapadni. Zadanie rozwiązano z wykorzystaniem metody elementów skończonych. W rozwiązaniu przyjęto warunki płaskiego stanu odkształcenia. Założono sprężysto-plastyczny model zasypki gruntowej z warunkiem plastyczności Coulomba-Mohra i niestowarzyszonym prawem płynięcia. Jako miarę redukcji parcia wywołanego przesklepieniem przyjęto stosunek aktualnego parcia do parcia geostatycznego działającego na konstrukcję niepodatną. Badano wpływ kąta tarcia wewnętrznego i grubości warstwy zasypki na wartość redukcji parcia. Wzrost kąta tarcia skutkuje większą redukcją parcia gruntu, co potwierdza wcześniejsze wyniki badań. Przy małej grubości warstwy zasypki efekt redukcji parcia ma charakter lokalny i może być ograniczony jedynie do małych obszarów gruntu nie obejmując swym zasięgiem całej konstrukcji podatnej.

4

Redukcja koncentracji naprężeń po naprawie polimerowym złączem podatnym

Kwiecień A.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2012

|

R. 109, z. 1-B

37--55

PL

Artykuł poświęcony jest zagadnieniu występowania koncentracji naprężeń w konstrukcjach budowlanych, zwłaszcza uszkodzonych i możliwości ich redukcji przez zastosowanie polimerowych złączy podatnych. Aspekt ten został przeanalizowany przy użyciu modelu numerycznego oraz prostego prętowego modelu złącza podatnego o charakterystyce nieliniowej, opisanego liniowymi związkami konstytutywnymi.

EN

Paper deals with the stress concentration problem in civil engineering structures, especially damaged and possibility of their reduction using of polymer flexible joints. This aspect was analyzed based on a numerical model, as well as a simple bar model of flexible joint of nonlinear characteristic, which was described by linear constitutive equations.

5

Passive seismic velocity tomography and geostatistical simulation on longwall mining panel

Hosseini N., Oraee K., Shahriar K., Goshtasbi K.

Archives of Mining Sciences

|

2012

|

Vol. 57, no. 1

139--155

EN

Generally, the accurate determination of the stress in surrounding rock mass of underground miting area has an important role in stability and ground control. In this paper stress redistribution around the longwall face has been studied using passive seismic velocity tomography based on Simultaneous Iterativa Reconstructive Technique (SIRT) and Sequential Gaussian Simulation (SGS). The mining-induced microseismic events are used as a passive source. Since such sources are used, the ray coverage is insufficient and in order to resolve this deficiency, the wave velocity is estimated in a denser network and by the SGS method. Consequently the three-dimensional images of wave velocity are created and sliced into the coal seam. To analyze the variations of stress around the panel during the study period, these images are interpreted. Results show that the state of stress redistribution around the longwall panel can be deduced from these velocity images. In addition, movements of the stressed zones, including front and side abutments and the goaf area, along the longwall face are evident. The applied approach illustrated in this paper can be used as a useful method to monitoring the stress changes around the longwall face continuously. His can have significant safety implications and contribute to improvements in operational productivity.

PL

Dokładne określenie naprężeń górotworu w warstwach otaczających wyrobiska podziemne ma podstawowe znaczenie dla stabilności i zabezpieczenia powierzchni. W artykule tym zbadano rozkłady naprężeń wokół przodka ścianowego przy wykorzystaniu tomografii pola prędkości, w oparciu o techniki rekonstrukcji przy równoczesnych iteracjach i sekwencyjnej symulacji Gaussa (SSG). Drobne wydarzenia mikrosejsmiczne wykorzystane zostały jako źródła bierne. Z uwagi na wykorzystanie takich źródeł, zasięg promieni jest niewystarczający, dlatego też prędkość fali określana jest przy użyciu gęstszej siatki i w oparciu o metody sekwencyjnej symulacji Gaussa. W rezultacie otrzymujemy trójwymiarowe obrazy prędkości fali, które następnie „narzucane” są warstwami na pokład węgla. Określenie naprężenia wokół pola w trakcie badania wymaga interpretacji tych obrazów. Wyniki wskazują, że rozkład stanu naprężenia wokół ściany można określić na podstawie obrazów prędkości. Ponadto, uwidaczniają się ruchy stref podlegających naprężeniom, w tym warstw sąsiadujących przednich i bocznych oraz obszaru samego wyrobiska wzdłuż przodka ściany. Zastosowane podejście może zostać wykorzystane jako skuteczna metoda bieżącego monitorowania zmian naprężeń w rejonie ściany. Ma to poważne znaczenie z punktu widzenia bezpieczeństwa pracy, a co za tym idzie przyczynia się do podniesienia wydobycia.

6

Stress Intensity Factor Analysis and Fatigue Behavior of A Crack in The Residual Stress Field of Welding

Terada H.

Fatigue of Aircraft Structures

|

2011

|

Iss. 3

5--15

EN

This paper deals with the behavior of a crack in the residual stress field induced by the butt weld in a wide plate. It is known that the distribution form of residual stress has similarities regardless of the welding process, although the size and the magnitude of the residual stress depend largely on the welding process. Stress intensity factor and stress redistribution induced by the crack extension were calculated for a crack with arbitrary length and location. The stress redistributions caused by crack extension obtained by the present analysis showed good agreement with the experimental data. Fatigue crack propagation behavior in the residual stress field reported by Glinka was also examined from ΔK point of view. The effect of residual stress on the fatigue crack propagation rate is considered to be the effect of varying mean stress. It was shown that fatigue crack propagation rate is estimated by the following equation with reasonable accuracy. da/dn=CΔFα(1+ σ0/Δσ Fres) In the above equation, material constants C and α of Paris’s law are experimentally obtained by using specimens without the weld joint.

7

Stempel paraboliczny kontaktujący się z powierzchnią półprzestrzeni osłabionej szczeliną brzegową

Tomczyk A.

Modelowanie Inżynierskie

|

2010

|

T. 8, nr 39

193-200

PL

W pracy zastosowano metodę osobliwych równań całkowych do rozwiązania zagadnienia, w którym paraboliczny stempel kontaktuje się z powierzchnią półprzestrzeni sprężystej osłabionej szczeliną. Wykorzystana metoda umożliwiła jednoczesne określanie rozkładu ciśnienia kontaktowego pod stemplem oraz obliczanie wartości współczynników intensywności naprężeń KI iKII przed wierzchołkiem szczeliny. Zbadano wpływ odległości szczeliny od stempla, długości szczeliny, jej orientacji oraz współczynnika tarcia między stemplem a powierzchnią półprzestrzeni na wartości współczynników intensywności naprężeń oraz na rozkład ciśnienia kontaktowego.

EN

This work makes use of a singular integral equations method to solve a plane contact problem where a parabolic punch is acting on a surface of an elastic half-space wakened by a single edge crack. Used method gives possibility for simultaneously calculating the contact pressure and the values of stress intensity factors KI and KII ahead of the crack tip. The effect of crack length, the distance between crack and punch, the crack orientation and also the friction coefficient on contact pressure distribution and values of the stress intensity factors were analyzed in detail.

8

Partial material replacement without stress redistribution

Matuszak A.

Archives of Mechanics

|

2002

|

Vol. 54, nr 1

35-54

EN

A partial material replacement causes stress redistribution in comparison to the original structure made of a homogeneous material. The article presents a possibility to design a geometry of the replacement which keeps the state of stress unchanged. It is shown that for a class of two-dimensional configurations, it is possible to find a solution of this problem. Conditions for the existence of an appropriate geometry are given. A method to obtain the shape of the replaced part is proposed.

9

Ocena wpływu redystrybucji naprężeń na właściwości biologiczne i materiałowe tkanki kostnej po implantacji panewki endoprotezy stawu biodrowego.

Żmudzki J., Kusz D., Okrajni J.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 2

62-66

PL

W pracy poddano analizie współzależność pomiędzy czynnikami o charakterze mechanicznym, materiałowym i biologicznym w organiźmie człowieka po zabiegu implantacji endoprotezy stawu biodrowego. Do wyznaczenia pól naprężeń zastosowano modelowanie numeryczne metodą elementów skończonych. Opracowano modele fizyczne stawu biodrowego prawidłowego i sztucznego z panewką typu PM, kotwiczoną w miednicy za pomocą połączenia z użyciem gwintu. Modele obciążono wg schematu Pauwelsa. Porównano rozkłady naprężeń w modelu części miedniczej stawu prawidłowego i po implantacji komponenty panewkowej endoprotezy. Określono wpływ implantu na redystrybucję naprężeń w kości miedniczej po endoprotezoplastyce. Redystrybucja ta polega na lokalnych zmianach pól naprężeń oraz związanego z nimi wytężenia w poszczególnych punktach biomechanicznego układu. Za miarę wytężenia przyjęto naprężenia zastępcze wyznaczone zgodnie z hipotezą Hubera. Równolegle przeprowadzono badania densytometrem rentgenowskim podwójnej energii LUNAR DPX u 53 chorych z jednostronną koksartozą przeciętnie w 10 dobie pooperacyjnej oraz po dalszych 6, 12 i 18 miesiącach. Pomiarom podlegały zawartość wapnia w gramach - BMC (bone mineral content) oraz jego gęstość w gramach na centymetr kwadratowy - BMD (bone mineral density). Zmiany mineralne prześledzono w najbliższym sąsiedztwie gwintowanej panewki PM w strefach DeLee i Charnleya. Wprowadzono wielkość względnej zmiany naprężeń średnich (alfa) i względnej zmiany średniej gęstości BMD (beta), odnoszące stan stawu w 18 miesięcy po alloplastyce do stanu przed operacją. Podjęto próbę znalezienia korelacji pomiędzy względną zmianą naprężeń średnich (alfa) oraz względną zmianą średniej gęstości BMD (beta). Dokonano na tej podstawie oceny możliwości prognozowania wpływu czynników mechanicznych na materiałowe i biologiczne właściwości tkanki kostnej.

EN

The correlation between mechanical, material and biological features in the human organism after total hip arthoplasty has been discussed in the paper. FEM has been used to stress fields determination. Physical models of regular and artificial (Parhofer-Monch) hip joint have been made. Models were loaded according to Pauwels scheme. Stress patern in regular and artificial hip joint have been compared. An implant influence on stress redistribution in bone tissue after total hip arthoplasty has been determined. The points of redistribution are changes in local stress according to Hubert law in different points of biomechanical structure. In the same time, densitometer double energy LUNAR DPX has been applied to measurements bone mineral content - BMC and bone mineral density - BMD in 53 cases by one-side artificial hip joint. Mineral changes in the DeLee and Charnley zones after 10 days and sequel 6, 12, and 18 month have been inspected. Relative changes of average stress (alpha) and average bone material density-BMD (beta), which describe hip condition 18 month after surgery and before it, have been defined. An attempt to find correlation between average stress (alpha) and average bone material density - BMD (beta) has been taken up. On this basis possibility of calculation of mechanical features influence on material and biological properties has been estimated.