Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effectivity of piezoelectric transition elements in modelling of electro-mechanical systems

Zielińska Magdalena, Zboiński Grzegorz

Agricultural Engineering

|

2019

|

Vol. 23, No. 2

93--101

EN

The paper presents the coupled electro-mechanical problem. In the numerical analysis of the issue, piezoelectric solid-to-shell transition elements were applied. They combine three-dimensional or hierarchical shell piezoelectric elements with piezoelectric first order elements. The mentioned first order of the element refers to the field of transversal displacements of an element. The mechanical field of the discussed piezoelectric elements may correspond to: the model of three-dimensional theory of elasticity, hierarchical shell models of higher orders or the first order shell model. The electrical field of the potential may be modelled with hierarchical dielectric first order models or higher in transverse direction or with a three-dimensional theory. Effectiveness of modification of algorithms of classical piezoelectric elements was assessed in this paper. To perform such an assessment, curves of convergence of hp method in model tasks are presented. Curves obtained with the use of classical and modified piezoelectric transition elements were set and compared.

PL

Praca dotyczy sprzężonego problemu elektro-mechanicznego. W analizie numerycznej zagadnienia zastosowane zostały piezoelektryczne elementy przejściowe o charakterze bryłowopowłokowym. Łączą one ze sobą trójwymiarowe (lub hierarchiczne powłokowe) elementy piezoelektryczne z elementami piezoelektrycznymi pierwszego rzędu. Wspomniany pierwszy rząd elementu odnosi się do pola przemieszczeń poprzecznych elementu. Pole mechaniczne omawianych elementów piezoelektrycznych może odpowiadać modelom trójwymiarowej teorii sprężystości, hierarchicznym modelom powłokowym wyższych rzędów lub modelowi powłokowemu pierwszego rzędu. Elektryczne pole potencjału modelowane może być za pomocą hierarchicznych modeli dielektrycznych rzędu pierwszego lub wyższych w kierunku poprzecznym lub teorią trójwymiarową. W niniejszej pracy dokonana została ocena efektywności modyfikacji wprowadzonych do algorytmów klasycznych elementów piezoelektrycznych. W celu takiej oceny przedstawione są krzywe zbieżności metody hp w zadaniach modelowych. Zestawione ze sobą i porównane zostały krzywe uzyskane z wykorzystaniem klasycznych i zmodyfikowanych, piezoelektrycznych elementów przejściowych.

2

Algorytm zapewniający ciągłość naprężeń i odkształceń w adaptacyjnym bryłowopowłokowym elemencie przejściowym

Zielińska M., Zboiński G.

Modelowanie Inżynierskie

|

2014

|

T. 22, nr 53

130--136

PL

W pracy przedstawiono algorytm wprowadzania więzów pozwalających na uzyskanie ciągłego przejścia od modelu powłokowego pierwszego rzędu (Reissnera-Mindlina) do modelu trójwymiarowego poprzez strefę przejściową. W modelu powłokowym ma miejsce warunek braku odkształcenia w kierunku poprzecznym, natomiast w przypadku modelu trójwymiarowego warunek ten nie występuje. W obszarach przejściowych istnieje stan pośredni. Wynikające ze wspomnianego warunku więzy są w pracy wprowadzane na podstawie metody funkcji kary, a nie metody kolokacji, która nie jest w pełni efektywna. Skuteczność nowego algorytmu potwierdzono przykładami numerycznymi.

EN

In this research we present the algorithm of introduction of the constraints allowing the continuous transition from the first-order (Reissner-Mindlin) shell model, through the transition zone, up to the three-dimensional model. In the shell model the condition of lack of elongation in the transverse direction is assumed. This condition is not valid in the case of the three-dimensional model. In the transition zones the stress state is intermediate. The constraints resulting from this condition are introduced by means of the penalty method in this paper, in contrast to our previous attempts, where the collocation method was applied to the element nodes. Note that the previous approach appeared to be only partially efficacious. The effectiveness of the new algorithm is supported by numerical examples.

3

Analiza płyt i powłok zdominowanych membranowo z ciągłą zmianą naprężeń i odkształceń w strefach przejściowych

Zielińska M., Zboiński G.

Mechanik

|

2014

|

R. 87, nr 7CD

729—734

PL

Prezentowane badania dotyczą analizy struktur o złożonym opisie mechanicznym przy zastosowaniu adaptacyjnych elementów przejściowych. W niniejszej pracy skupiono się na analizie płyt zginanych oraz struktur zdominowanych membranowo. Uzyskane wyniki porównano pod kątem zastosowanego wariantu modelu przejściowego: klasycznego modelu przejściowego oraz modelu po wprowadzeniu modyfikacji algorytmu obliczeniowego. W obu przypadkach zestawiono obrazy naprężeń oraz krzywe zbieżności rozwiązań problemów struktur złożonych.

EN

Our research concerns the analysis of structures of complex mechanical description using adaptive transition elements. The present work focuses on the analysis of plates and membrane-dominated structures. The presented results are compared in relation to the applied transition models: the classical model and the model after introduction of modification of the calculation algorithm. In both cases the stress distributions and the convergence curves of the solutions to complex structure problems are compared.