Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Semi-analytical modelling of multilayer continuous systems nonlinear dynamics

Koziol P., Pilecki R.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 2

165--178

EN

Problems concerning structures dynamics are being one of most important subjects in recent investigations associated with railways constructions. The need of modelling of such structures and their behaviour prediction leads to necessity of seeking new approaches, mainly due to highly increasing speeds of vehicles and traffic intensity. Comparative studies carried out on experimental data, measurements and theoretical research show that models based on multi-layered approach supported by semi-analytical approximations of solutions can give new insight into undertaken analyses. More detailed consideration of roads components and their physical properties, along with application of effective estimations allowing to avoid numerical instabilities linked with extremal dynamic variations, can be important tools in obtaining new solutions both, theoretical and engineering. This paper briefly presents a number of multilayer railway track models, with special emphasis on nonlinear track properties. Existing analytical and semi-analytical solution methods are presented with main advantages of new approaches. The theoretical double-beam system with two nonlinear layers is solved and computational examples are presented along with possibility of their transition to other multilayer structures analysis.

PL

Problemy dynamiki konstrukcji stanowią jeden z najbardziej istotnych działów współczesnych badań związanych z konstrukcjami kolejowymi. Potrzeba modelowania takich konstrukcji oraz przewidywania ich dynamicznych oddziaływań prowadzi do konieczności poszukiwania nowych rozwiązań, głównie z powodu rosnących prędkości pojazdów i intensywności ruchu. Studia porównawcze prowadzone zarówno w ramach prac eksperymentalnych, pomiarowych, jak i teoretycznych rozważań pokazują, że modele wielowarstwowe w połączeniu z metodami semianalitycznymi mogą dać nowe spojrzenie na wyniki dotychczasowych analiz. Dokładniejsza analiza elementów drogi oraz ich fizycznych właściwości, razem z zastosowaniem efektywnych estymacji i aproksymacji pozwalających uniknąć numerycznych niestabilności spowodowanych ekstremalnymi dynamicznymi zmianami układów, mogą być ważnymi narzędziami służącymi otrzymaniu nowych rozwiązań, zarówno teoretycznych jak i inżynierskich. Artykuł ten prezentuje w skrócony sposób wybrane modele wielowarstwowe drogi kolejowej, ze szczególnym uwzględnieniem jej nieliniowych właściwości. Zostały omówione istniejące rozwiązania analityczne i semi-analityczne, ze wróceniem uwagi na korzyści płynące z ich zastosowania. Teoretyczny model belki podwójnej został rozwiązany. Pokazano przykłady obliczeniowe wraz z omówieniem możliwości ich adaptacji do analizy innych struktur wielowarstwowych. Dotychczas opublikowane prace zawierają interesujące wyniki semi-analityczne związane z założeniem nieliniowej sztywności elementów konstrukcji typu belka-podłoże. Modele jednowarstwowy i dwuwarstwowy zostały szczegółowo przeanalizowane przy założeniu nieliniowej sztywności podłoża, przy użyciu semi-analitycznej metody opartej na aproksymacjach falkowych połączonych z dekompozycją Adomiana. Modele te zostały również poddane walidacji poprzez porównanie wyników z pomiarami wykonanymi na rzeczywistym torze kolejowym, pokazujące wysoką zgodność rezultatów w zakresie drgań pionowych drogi kolejowej dla różnych zbiorów parametrów i prędkości pojazdów.

2

Control of optical active borates nanocrystals agglomeration

Cieślik I., Węgłowski R., Żmija J., Kurzydłowski K., Płocińska M., Oćwieja M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2013

|

Vol. 61, nr 2

163--168

EN

Purpose: The purposes of this study explore the possibility of total control the agglomeration of nanoborates powders. The great potential of PDLCs can be enhanced by using dye-doped or nanoparticles-doped materials, such as borates [1]. It is important to know how to prepare nanoparticles in order to obtain a high level of dispersion in the composites. Otherwise, even small an agglomeration does not give a possibility on the appropriate characteristic of properties and interpretation of the results. The deagglomeration methods applied until now give the decrease of agglomeration to a lesser extent than our method. Characteristic size and shape of particles made with sol-gel process is difficult to perform. Design/methodology/approach: Nanopowders samples of YAB and LCBO were prepared with sol-gel method. Deagglomeration process was carried out using acetic acid. The morphology and size of nanopowders were investigated by scanning electron microscopy (SEM). The crystallite sizes were determinated with IPS UA method. Findings: It was confirmed that the acetic acid influence on the decrease of agglomeration. It was also determined of conditions for preparation borates nanopowders samples (concentration acetic acind time and temperature of drying prepared samples). We have proved that a reagent used for deagglomeration process does not affect the structure of the investigated nanoborates used in an experimental. Research limitations/implications: The results can be used to the prepared of nanocompades of borates to observe a morphology and reliable assessment of nanocrystalline size. Originality/value: Our study shows how to prepare a sample of particles to observe morphology and measure the size of nanograins. In our study we found excellent solution, the medium, which not influence the inorganic nanomaterial structure. Result seems to be excellent and very perspective. We have showed as that measurement type influence the results of particles size.

3

Surface of limit state in nonlinear material and its relation with plasticity condition.

Wegner Tadeusz Michał

Archive of Mechanical Engineering

|

2000

|

Vol. XLVII, nr 3

205-223

EN

In this work, the author implements concepts and methods of analysis of nonlinear elasticity theory in a simplified description of elastic-plastic properties of materials. Taking the principle of conversation of energy as the theoretical basis, the author formulates a criterion that makes it possible to examine the stability of internal equilibrium in deformed material whose nonlinear properties are defined by strain energy density function. The formulae allowing for assessment of complex state of strain in the aspect of material strength were derived on the assumption of small deformation. These formulae can replace mathematical relationship traditionally known as strength hypotheses. The example included in the paper presents the method of determining, in the space of strain state components, the areas where permanent deformation or destruction of material is possible because of strain state stability. Characteristic parameters used in the example are obtained in a static tensile test on specimen of constructional carbon steel of ordinary grade. The results of the analysis, based on the formulated strength hypothesis on stability of strain state, are compared with those resulting from the Hubber's hypothesis on energy of non-dilatational strain.

PL

W pracy wykorzystano pojęcia i metody analizy nieliniowej teorii spężystości do uproszczonego opisu właściwości sprężysto-plastycznych materiału. Przyjmując jako teoretyczną podstawę prawo zachowania energii, sformułowano kryterium umożliwiające badanie stateczności równowagi wewnętrznej w odkształconym materiale o nielinowych właściwościach fizycznych zdefiniowanych funkcją gęstości energii odkształcenia. Założywszy małe odkształcenia materiału wprowadzono wzory pozwalające na ocenę wytrzymałościową złożonych stanów odkształcenia. Wzory te zastępują formuły matematyczne tradycyjnie nazywane hipotezami wytrzymałościowymi. W charakterze przykładu - wykorzystując wielkości charakterystyczne uzyskane w statycznej próbie rozciągania węglowej stali konstrukcyjnej zwykłej jakości - wyznaczono w przestrzeni składowych stanu odkształcenia obszary, w których ze względu na stateczność stanu odkształcenia jest możliwe odkształcenie trwałe lub zniszczenie materiału. Wyniki tej analizy bazującej na sformułowanej wytrzymałościowej hipotezie stateczności stanu odkształcenia porównano z wynikami uzyskanymi na podstawie hipotezy energii odkształcenia postaciowego Huberta.