Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Seismic Structure-Soil-Structure Interaction (SSSI) between piled neighboring bridges: Influence of height ratio

Alfach Mohanad Talal

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2024

|

Vol. 46, nr 1

45--75

EN

This paper explores the impact of height ratios on the seismic Structure-Soil-Structure Interaction (SSSI) for three adjacent bridges with varying superstructure masses (Mst = 350, 1050, 350 t) through 3D numerical simulations. A comprehensive series of numerical analyses has been conducted across different height ratios (R = 1, 1.1, 1.15, 1.2, 1.25, 1.5, 2, and 3) to assess their influence on superstructure acceleration and the internal forces within the foundation piles. The bridges under investigation are supported by groups of piles embedded in nonlinear clay. The numerical simulations were executed using fast Lagrangian analysis of continua in three dimensions (FLAC 3D), a three-dimensional finite differences modeling software. The findings revealed that variations in mass ratios significantly impact the SSSI effects on superstructure acceleration and pile internal forces. Notably, adverse effects were more pronounced for mass ratios of R = 1.1 and 1.2, leading to an increase in bending moment, shear force, and superstructure acceleration by up to 237.8%, 291.4%, and 70.33%, respectively. In contrast, a mass ratio of R = 3 resulted in a decrease in bending moment, shear force, and superstructure acceleration by up to 72%, 82.14%, and 81.13%, respectively. This implies that a careful arrangement of adjacent structures with different masses can be employed effectively to manage the (SSSI) effects.

2

Recent development in all-optical ultrasonic shear wave inspection

Messaoudi M., Pouet B.

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2018

|

nr 3

31--34

EN

A laser-based technique for efficiently generating and detection ultrasonic shear-wave is described. For the detection, a new laser interferometric scheme was recently developed in order to measure the three components of the ultrasonic field. This scheme takes advantage of the large étendue achieved with interferometer based on two-wave mixing in photorefractive crystal. Detection of the out-of-plane component as well as the two orthogonal in-plane components of the surface displacement is achieved using a single laser probe beam and a single, large aperture, collecting optic combined with detector arrays. With this interferometer, all wave types can be detected. The detection of the in-plane component allows efficient detection of shear waves, particularly when the direction of ultrasounds propagation is normal to the surface of inspection. However, for remote shear wave inspection, one must also be able to efficiently generate normal incidence shear waves. With laser-based generation, shear waves are mainly generated off the normal incidence. In this paper, in addition to presenting the tri-component interferometer, an improved method for normal-incidence shear wave generation is described. The combination of shear-wave LU generation with a multi-component laser receiver makes LU pulse-echo shear-wave inspection possible. Results from characterization of the receiver and of the generation are shown.

PL

Opisano technikę laserową do wydajnego generowania i wykrywania ultradźwiękowych fal poprzecznych. W celu detekcji opracowano nowy laserowy układ interferometryczny do pomiaru trzech składników pola ultradźwiękowego. Schemat ten wykorzystuje dużą wartość uzyskaną przy pomocy interferometru opartego na mieszaniu dwóch fal w fotorefrakcyjnym krysztale. Wykrywanie elementu poza płaszczyzną, jak również dwóch ortogonalnych elementów w płaszczyźnie przemieszczenia powierzchni, uzyskuje się za pomocą pojedynczej wiązki sondy laserowej i pojedynczej, dużej apertury, zbierającej układ optyczny połączonej z układami detektorów. Za pomocą tego interferometru można wykryć wszystkie typy fal. Wykrywanie elementu w płaszczyźnie umożliwia skuteczne wykrywanie fal poprzecznych, szczególnie gdy kierunek propagacji ultradźwięków jest normalny do powierzchni kontroli. Jednak w przypadku zdalnej inspekcji fali poprzecznej ważne jest również by móc wydajnie generować padające fale poprzeczne. W przypadku generowania laserowego fale poprzeczne są wzbudzane głównie poza normalną . W niniejszej pracy, oprócz prezentacji interferometru trójskładnikowego, opisano ulepszoną metodę generowania padających fal normalnych. Połączenie generatora LU fali padającej z wieloskładnikowym odbiornikiem laserowym umożliwia inspekcję falą poprzeczną z wykorzystaniem trybu LU pulse-echo. Przedstawiono wyniki charakteryzacji odbiornika i generatora.

3

Unsteady three-dimensional MHD flow due to impulsive motion with heat and mass transfer past a stretching sheet in a saturated porous medium

Rajagopal K., Veena P. H., Pravin V. K.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2013

|

Vol. 18, no. 1

137--151

EN

The development of velocity, temperature and concentration fields of an incompressible viscous electrically conducting fluid, caused by impulsive stretching of the surface in two lateral directions and by suddenly increasing the surface temperature from that of the surrounding fluid in a saturated porous medium is studied. The partial differential equations governing the unsteady laminar boundary layer flow are solved analytically. For some particular cases, closed form solutions are obtained, and for large values of the independent variable asymptotic solutions are found. The surface shear stress in x and y directions and the surface heat transfer and surface mass transfer increase with the magnetic parameter and with permeability parameter and the stretching ratio, and there is a smooth transition from the short-time solution to the long-time solution.

4

Numerical analysis of box-type soil-steel structure under static service loads

Haji Abdulrazagh P., Bayoglu Flener E.

Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej

|

2012

|

Nr 12

95-108

EN

The paper presents the numerical analysis of a long-span deep-corrugated steel box culvert with a span of 14m with soil covers of 0.45m and 1.20m. Current design codes and researchers usually approximate the effect of live loads on such soil-steel culverts, especially for stiffened ones. On the other hand, full-scale field tests are expensive and not always available. Therefore, it is essential to apply accurate numerical analyses with the real material characteristics for soil, steel structure and interface elements. This could be achieved only in lieu to verification of analytical models with experimental results. In this study, three- dimensional finite element analyses (3D FEA) of stiffened and non-stiffened deep corrugated soil-steel culverts are performed and compared with field test results which were obtained in part during experiments. The study shows that owing to precise modelling of the structure, results of 3D FE analyses for the thrust correspond well with the experimentally measured ones. The FE results for bending moments show less agreement with test results, and also show smaller values in the haunches and higher values in the crown in comparison with those obtained from design calculations. This shows that design codes are conservative when estimating moments in haunches, and underestimate bending moments in the crown. The 3D FE model studied in this research was found to be accurate enough to be used in future researche aimed at etimating thrust in box culverts in order to replace design codes, which fail at this task.

PL

Praca przedstawia analizę numeryczną przepustu skrzynkowego o rozpiętości 14 m wykonanego ze stalowej blachy falistej o głębokiej fali z naziomem gruntowym o wysokości 0,45 m i 1,20 m. W aktualnie stosowanych przepisach projektowych oraz badaniach zwykle przedstawia się przybliżone wartości obciążeń zmiennych działających na przepusty gruntowo-stalowe tego typu, szczególnie w wersji usztywnionej. Z drugiej strony, próby terenowe w pełnej skali są kosztowne i nie zawsze dostępne. Z tej przyczyny kluczowe znacznie ma stosowanie dokładnych analiz numerycznych z wykorzystaniem rzeczywistych własności materiałowych dla gruntu, konstrukcji stalowej oraz elementów łączących. Można to uzyskać jedynie dzięki weryfikacji modeli analitycznych, jaką umożliwiają rezultaty eksperymentów. W tym badaniu wykorzystano trójwymiarową analizę elementów skończonych (3D FEA) usztywnionych i nieusztywnionych przepustów gruntowo-stalowych z blachy o głębokiej fali, której wyniki porównano z rezultatami prób terenowych, uzyskanych częściowo podczas eksperymentów. Badanie pokazuje, że dzięki dokładnemu modelowaniu konstrukcji, rezultaty analizy 3D FE dla sił osiowych charakteryzuje dobra zgodność z wartościami zmierzonymi eksperymentalnie. Rezultaty analizy elementów skończonych dla momentów zginających wykazują mniejszą zgodność z rezultatami prób, a także wskazują na występowanie mniejszych wartości w pachwinie i wyższych wartości w koronie, w porównaniu do wartości uzyskanych podczas obliczeń projektowych. Te rezultaty pokazują, że przepisy projektowe przeszacowują momenty w pachwinach, a jednocześnie prowadzą do niedoszacowania momentów zginających w koronie. Badany model 3D FE okazał się wystarczająco dokładny do użycia w przyszłych badaniach nakierowanych na szacowanie sił osiowych w przepustach skrzynkowych, co pozwoli na zastąpienie przepisów projektowych, które nie radzą sobie z tym zadaniem.

5

Unsteady convection and mass transfer flow in three dimension over an inclined plate through a porous medium with periodic permeability

Chaudhary D., Jain N. C., Jat. R. N.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2011

|

Vol. 16, no 4

959-975

EN

A three dimensional unsteady convection flow of a viscous incompressible fluid through a highly porous medium with mass transfer effects bounded by an infinite inclined porous plate is analyzed. Assuming the free stream velocity to be uniform, approximate solutions are obtained and the effects of the following: the magnetic field (M), permeability parameter (K0), thermal Grashof number (Gr), mass Grashof number (Gc), Prandtl number (Pr), Schmidt number (Sc) and angle of inclination ( )on the velocity field, the temperature field, skin friction and the rate of heat transfer are discussed with the help of graphs. It is observed that an increase in K0 increases the skin friction but decreases the Nusselt number near the plate which increases as we move away from the plate whereas increase in M decreases the skin friction as well as the Nusselt number near the plate.

6

Three-dimensional computer model of explosive forming of projectiles

Jach K., Owsik J., Świerczyński R.

Journal of Technical Physics

|

2007

|

Vol. 48, no 2

77-94

EN

The paper presents a new three-dimensional variant of free particles method, used for modelling of explosive formation of projectiles and exemplary results of computer simulations. Physical model is based on gas-dynamics equations (interaction of detonation products with the charge elements) and mechanics of solids (deformation and driving of metal liner and housing). The equations of the problem were solved numerically using the free particles method together with the so-called markers method, allowing for modelling boundary conditions at the contacts of media having various physical properties and any complex shapes. Significant virtue of the markers method was shown, i.e., the possibility of full automation of a calculation process, even for very complex and dynamically changing boundary conditions, e.g., during projectiles fragmentation. Many test solutions have been obtained and analysed, having in view the influence of three-dimensional effects on projectiles fragmentation and rotation. These aspects of explosive forming of projectiles were indicated which can be investigated using only 3D codes, e.g., errors and inaccuracies of metal liners manufacturing, forming of projectile fins, etc.