Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie zagadnień kontaktowych wspomagające diagnostykę pojazdu szynowego

Rydygier E., Strzyżakowski Z.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

5582--5589, CD2

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń energii przekazanej szynie w kontakcie tocznym koło – szyna. Obliczenia zostały przeprowadzone przy zastosowaniu metody modelowania procesów energetycznych, która wykorzystuje pojęcie energii jednookresowej. Przyjęto, że ze strony koła na szynę działa nieciągła periodyczna siła nacisku. Model układu dynamicznego koło – tor został opisany liniowym układem równań różniczkowych drugiego rzędu. Wskazano na możliwości rozszerzenia modelu liniowego o elementy nieliniowe przez uwzględnienie nieliniowych charakterystyk parametrów dynamicznych podkładu. Wykonano symulacje komputerowe dla różnych parametrów mechanicznych i wyznaczono odpowiednie wartości energii zaabsorbowanej przez szynę. Wykazano, że zaprezentowane badania modelowe procesów energetycznych w kontakcie koło – szyna mogą zostać wykorzystane do wspomagania diagnostyki pomiarowej pojazdu szynowego.

EN

The article presents the results of calculations of energy transferred to rail in the rolling wheel-rail contact. The calculations were carried out using the method of energy modeling using one-period energy concept. It was assumed that the from the wheel on the rail run discontinuous periodic force. Dynamic model of the wheel-rail contact has been described in a linear system of differential equations of second order. It was pointed the possibility of extending the linear model with the nonlinear elements to take into account the non-linear characteristics of the dynamic parameters of the sleeper. Several computer simulations for different mechanical parameters were done and set the appropriate amount of energy absorbed by rail was calculated. It has been shown that the presented model studies of energy processes in the contact wheel-rail can be used to assist in the diagnostics of the railway vehicle.

2

Numeryczne i analityczne zagadnienia trwałości zmęczeniowej łożysk tocznych

Romanowicz P., Szybiński B.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2014

|

z. 83

213--223

PL

Celem artykułu jest opracowanie algorytmu służącego do oceny trwałości zmęczeniowej typowych łożysk tocznych. Proponowane podejście wykorzystuje uznane hipotezy wieloosiowego zmęczenia materiału stosowane w obliczeniach inżynierskich. W pierwszej części pracy porównano rozwiązania teoretyczne i numeryczne wybranych problemów kontaktowych charakterystycznych dla współpracy elementów tocznych w łożyskach tocznych. Rozwiązania numeryczne zostały uzyskane za pomocą systemu MES ANSYS. Następnie podano propozycję algorytmu służącego do oszacowania trwałości zmęczeniowej. Oszacowane na podstawie proponowanego algorytmu wartości trwałości zmęczeniowej porównano z wartościami podanymi w katalogu łożysk.

EN

The aim of the work is to create an algorithm of fatigue life prediction for typical rolling bearings. The proposed approach makes use of various, well established hypothesis for multiaxial fatigue applied in engineering calculations. In the first part of the work the theoretical solutions for different contact problems are compared with the numerical ones. The respective numerical results are obtained with the use of finite element modelling (ANSYS software). Then, an algorithm for fatigue life prediction is demonstrated. The results of the proposed analysis are compared with those given in rolling bearings catalogue.

3

Analiza numeryczna wpływu przylegania kulki do bieżni łożysk wieńcowych na wartość współczynnika twardości

Kania L., Pytlarz R., Reszka P.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2013

|

Vol. 62, nr 1

89-99

PL

W artykule przedstawiono tok postępowania oraz rezultaty analizy numerycznej zagadnienia kontaktowego występującego w łożyskach tocznych wieńcowych. Analiza dotyczyła wpływu stosunku promieni krzywizn stykających się ze sobą elementów pary tocznej łożyska, czyli kulki i bieżni, na współczynnik wpływu twardości. Współczynnik wpływu twardości jest szczególnie ważny w łożyskach wieńcowych, gdyż pozwala uwzględnić rożne twardości pary tocznej. Łożyska wieńcowe, m.in. ze względu na swoje znaczne rozmiary, są elementami maszyn, które sprawiają wiele trudności technologicznych związanych z ich wykonaniem. Jednym z kluczowych problemów jest hartowanie bieżni łożyskowych. Z tego też względu przy projektowaniu węzłów obrotu maszyny należy uwzględniać twardość współpracujących ze sobą elementów tocznych i bieżni, do czego służy współczynnik wpływu twardości. W pracy przeprowadzono obliczenia numeryczne z uwzględnieniem odkształceń plastycznych w strefie styku. W tym celu posłużono się metodą elementów skończonych, wykorzystując program ADINA.

EN

The paper presents the procedure and the results of numerical analysis of contact problems occurring in the slewing bearing. The analysis concerned the effect of osculation in contact pair of rolling bearings, the ball and raceway, on hardness factor. Hardness factor is particularly important in the large bearings, because it allows us to consider the different hardness of a contact pair. Slewing bearings, among other things for their substantial dimensions, are machine elements which cause a lot of technical difficulties associated with their workmanship. One of the key problems is the hardening of the bearing raceway. Therefore, designing the machine revolution nodes, the hardness of cooperating rolling elements and raceway should be considered, what for the correctional hardness factor is used. In this work, a numerical calculation considering the plastic deformation in the contact zone has been carried out. For this purpose, a finite element method using the ADINA program has been used.

4

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.

5

Calibration process of the ground numerical models for creation of the adequate building-subsoil computational system

Fedorowicz L.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2008

|

Vol. 1, no. 3

49-56

EN

In this paper the following statement have been stated: - For adequate research and engineering numerical analyses application of definite, unique criteria for creation of the numerical building-subsoil interactive systems as well as for assessment of reliability of the existing analyses results are required. The task brought to the method allows determination of adequate numerical dimensions of the subsoil model. Those are equivalent to areas of the subsoil response to a loading (realized by foundations of different rigidity and sizes). The global calibration process to obtain a loading subsoil response have been used. For critical state models the calibration process and criterion of the material-response allow determining adequate H[ustal] value for subsoil model, for each (B)-(P) system. For the elastic and elastic-perfectly plastic models the calibration process and criterion of the material-response allow taking out deviations of the solutions, evaluated by the contact settlements.

PL

Właściwe badawcze i inżynierskie zastosowanie analiz numerycznych wymaga wprowadzenia jednoznacznych kryteriów postępowania, przydatnych zarówno w procesie tworzenia modeli obliczeniowych interaktywnych układów budowla-podłoże gruntowe, jak również przy ocenie wiarygodności wyników istniejących analiz. Tak postawione zadanie doprowadziło do stworzenia metody ustalania adekwatnych wymiarów numerycznych modeli podłoża, równoważnych obszarom odpowiedzi podłoża na obciążenie przekazywane z budowli. W metodzie tej posłużono się procesem globalnego kalibrowania odpowiedzi podłoża na obciążenie. Dla modeli stanu krytycznego zastosowanie procesu kalibrowania oraz kryterium odpowiedzi materiału pozwala na określanie wartości H[ustal] odpowiadającej adekwatnej wysokości modelu podłoża dla dowolnego układu (B)-(P). Dla modeli sprężystych oraz sprężysto-idealnie plastycznych zastosowanie procesu kalibrowania oraz kryterium sprężystej odpowiedzi materiału pozwolą na oszacowanie w układzie (B)-(P) przewidywanego błędu rozwiązania, ocenianego w osiadaniach.

6

Analiza wpływu modyfikacji geometrii krawędzi elementu oporowego płytki wahliwej na właściwości strefy kontaktu

Kuśmierz L., Ponieważ G.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2007

|

nr 1

53-58

PL

W ślizgowym łożysku wzdłużnym z płytkami wahliwymi istotne jest zapewnienie samoczynnego obracania się płytek względem jednej (podparcie wzdłuż krawędzi) lub większej liczby osi (teoretyczne podparcie punktowe). Proces obrotu płytek w trakcie pracy łożyska wynika ze zmieniających się warunków eksploatacyjnych takich jak obciążenie, prędkość obrotowa wału, temperatura oleju zasilającego szczelinę smarną, przy czym powinien on przebiegać bez zakłóceń. W artykule przedmiotem badań jest segment wahliwy oparty na krawędzi elementu oporowego przebiegającej w kierunku promieniowym łożyska na całej szerokości płytki wahliwej. Przeprowadzona analiza uwzględnia zjawisko deformacji sprężystej segmentu wynikające z tworzonego w szczelinie smarnej pola ciśnienia hydrodynamicznego. Przyjęty model dyskretny segmentu umożliwia również wyznaczenie deformacji termosprężystych w następstwie występowania nierównomiernego pola temperatury w materiale płytek wahliwych wywołanego procesem wymiany ciepła między filmem olejowym a otoczeniem. Wielowariantowe badania symulacyjne z zastosowaniem metody elementów skończonych miały na celu określenie właściwości obszaru strefy kontaktu elementów współpracujących (położenie stref kontaktu, wartości naprężeń kontaktowych oraz naprężeń w strefie styku) w zależności od zmian geometrii krawędzi oparcia elementu oporowego.

EN

In a longitudinal slide bearing with self aligning pads it is important to guarantee self-acting rotation of pads relatively to one axis (support along the edge) or to a larger number of axis (theoretical point support). The process of pads rotation during the bearing work results from changeable operating conditions such as: load, rotary velocity of shaft, temperature of oil supplying the bearing interface. However, this process should be without any disturbance. In this paper, the self aligning element supported on edge of support element positioned in bearing radial direction on the whole width of self aligning pad is analyzed. This analysis takes into consideration the elastic deformations of the segment resulting form the appearance in the bearing interface of hydrodynamic pressure field. The assumed segment discrete model allows for determining of thermo-elastic deformations due to presence of uneven temperature distribution in the self aligning pads material caused by the process of heat exchange between the oil film and the environment. Multi-variants numerical simulation research with the use of finite element method (FEM) aimed at determining the contact zone properties of co-working parts (contact zones position, contact stresses values and stresses in the contact zone) depending on changes of geometry of supporting edge of support element.

7

Zagadnienia kontaktowe budowla - podłoże gruntowe. Cz. I Kryteria modelowania i analiz podstawowych zagadnień kontaktowych konstrukcja budowla - podłoże gruntowe

Fedorowicz L.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 107

3-153

PL

Autorka pracy podjęła próbę przedstawienia jednoznacznych kryteriów budowy racjonalnych, numerycznych modeli obliczeniowych układów (B)-(P)- w zakresie podstawowych zagadnień kontaktowych na rys. 1.1. Z przeprowadzonego szeroko zakrojonego przeglądu literatury, własnych doświadczeń badawczych oraz świadomości akademickich trendów zastępowania klasycznych inżynierskich metod obliczeniowych szeroko pojętymi analizami numerycznymi wynikało bowiem stwierdzenie, że: Właściwe badawcze i inżynierskie zastosowanie analiz numerycznych wymaga wprowadzenia jednoznacznych kryteriów postępowania przydatnych zarówno w procesie tworzenia modeli obliczeniowych układów (B)-(P), jak również przy ocenie wiarygodności wyników istniejących analiz. Zadanie to doprowadziło do stworzenia metody ustalania minimalnych wymiarów numerycznych modeli podłoża, równoważnych obszarom odpowiedzi podłoża na obciążenie przekazywane przez fundament (o określonych wymiarach sztywności). W metodzie tej posłużono się procesem globalnego kalibrowania odpowiedzi podłoża na obciążenia. Dla modeli stanu krytycznego (określonych w pracy jako modele grupy B), stosując proces kalibrowania oraz właściwe kryterium odpowiedzi materiału podano sposób: - określania wartości Hustal, odpowiadającej adekwatnej wysokości modelu podłoża dla dowolnego układu (B)-(P), -zdefiniowania pojęcia półprzestrzeni modelu MCC, -zdefiniow3ania pojęcia warstwy podłoża modelu MCC. Dla modelu sprężystego oraz modeli sprężysto-idealnie plastycznych (określonych w pracy jako modele grupy A) zastosowanie procesu kalibrowania oraz kryterium sprężystej odpowiedzi materiału pozwoliło na: -numeryczne odtworzenie w modelu obliczeniowym podłoża półprzestrzeni sprężystej, -oszacowanie przewidywanego błędu rozwiązania (w osiadaniach kontaktowych) układu (B)-(P) przy modelu podłoża o określonej wysokości H; gdzie przyjęcie wysokości modelu podłoża H decyduje o współpracy konstrukcji z półprzestrzenią lub warstwą podłoża gruntowego. Praktyczny aspekt pracy wyraża się: -możliwością bezpośredniego wykorzystania nomogramów określających adekwatne wielkości Hustal - w rzeczywistej przestrzeni (3D) lub osiowej symetrii, oraz - przedstawieniem sposobu jednoznacznej oceny budowy adekwatnych modeli obliczeniowych w płaskim stanie odkształcenia (2D). Pracę dotyczącą zagadnień kontaktowych - rys. 1.1 - przewidziano jako złożoną z dwóch części. Prezentowana część I poświęcona jest kryteriom i metodom budowy racjonalnych numerycznych modeli układów obliczeniowych (B)-(P), budowla - podłożę gruntowe. Kryteria te były tworzone (oraz podlegały weryfikacji) na bazie analiz zgodnych ze ścieżką I rys. 1.1, dotyczącą obciążeń przekazywanych z konstrukcji na podłoże. Część II (w przygotowaniu) o tytule "Kryteria tworzenia i oceny adekwatnych modeli obliczeniowych układów konstrukcja budowlana - podłoże podlegające dużym deformacjom o charakterze górniczym" poświęcona jest analizom wybranych, niezmiernie istotnych dla terenu Śląska zagadnień współpracy budowli z podłożem podlegającym bezpośrednim lub pośrednim wpływom górniczym. Bazowe kryteria opracowane w części I przy zastosowaniu tych samych modeli konstytutywnych gruntu) rozwijane są i poszerzone o warunki, jakie muszą spełniać przy obciążeniu przekazywanym z podłoża na konstrukcję.

EN

The authoress made an effort to present the unique criteria for creating the rational, numerical computational model of the (B)-(P) systems (in range of the basic contact tasks, marked in the Fig. 1.1) On the base of the professional literature review and by authoress experience resulted from the numerical investigations and consciousness of the present-day academic trends (on numerical analyses) the following statement had been stated: For adequate (research and engineering) numerical analyses application the unique criteria for the numerical model creation-process as well as evaluation of the existing numerical results are required. The problem brought to a method that allows determining minimum dimensions of the subsoil model. Those are equivalent to areas of the subsoil response on a loading (realized by foundations of different rigidity and sizes). The global-calibration process to obtain a loading subsoil response had been used. - For critical state models (B-group subsoil models) the global-calibration process and criterion of the material-response allow: - determining adequate Hustal value for subsoil model, for each (B)-(P) system, - defining a half-space concept for the MCC model, - defining a subsoil-layer concept for the MCC model. - For the elastic model and elastic-ideal plastic models (A-group subsoil models) the global-calibration process and criterion of the material-response allow taking out: - elastic half-space numerically, - deviation of a solution obtained for the specific (B)-(P) system (valuated by the contact settlements) Significant and practical (research and engineering0 aspects of the dissertation create nomograms. They enable to evaluate adequate dimensions for the subsoil models (Hustal values) of the real (3D) or (2D) building structure - subsoil systems. The contact tasks study consists of the two parts - acc. Fig. 1.1 Part I presents particular criteria for modeling-processes and analyses carried out for the basic contact tasks building structure - subsoil. (The numerical investigation have been carried out acc. path I from Fig. 1.1). Part II (Criteria for creation and evaluation of the adequate calculation models for systems building structure - subsoil strongly, mining deformed) evaluates, taking advantage of the criteria given in the part I, reliability of the numerical solutions for analyses conducted acc. path II from Fig. 1.1.

8

Symulacyjne wyznaczanie charakterystyk statycznych dla typoszeregu odbojnic cylindrycznych

Berczyński S., Galor W., Grządziel Z.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2005

|

nr 5 (77)

65-72

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych polegających na wyznaczeniu charakterystyk statycznych dla typoszeregu cylindrycznych odbojnic. Wykonano dyskretyzację elementami skończonymi modelu geometrycznego przekroju odbojnicy cylindrycznej z uwzględnieniem własności hiperelastycznych materiału i zjawisk kontaktowych. Przedstawiono deformacje oraz charakterystyki otrzymane z obliczeń numerycznych i eksperymentów.

EN

The paper presents the results of simulation research based on static characteristics determination for the type series of cylindrical fenders. The discretization by finite elements of geometrical model of cylindrical fender plane section was performed, taking into account hyperelastic elements and contact phenomena. The deformations and curves of the characteristics achieved in numerical calculations and experimental method is presented.

9

Wyznaczanie stałych materiałowych dla materiałów hiperelastycznych

Berczyński S., Galor W., Grządziel Z., Idzi Z.

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Morska w Szczecinie

|

2003

|

nr 68

47-55

PL

Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych, polegających na wyznaczeniu dla materiału hiperelastycznego stałych materiałowych na podstawie próby jednoosiowego rozciągania oraz próby ściskania. Stałe wyznaczone doświadczalnie posłużyły następnie do symulacji komputerowej obciążeń próbki walcowej.

EN

The results of laboratory research consisting in determining the material constants for hyperelastic materials are presented. Single-axis tensile and compression tests were carried out. The experimentally determined constants were used in computer simulation of cylinder sample loads.

10

Variational formulations of contact, friction and wear problems

Zmitrowicz A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Maszyn Przepływowych Polskiej Akademii Nauk w Gdańsku

|

1999

|

nr 504/1463

3--111

EN

Modern methods of analysis of contact problems are based on the variational approach which together with the finite element method expand possibilities of analysis in many cases. In this study, generalizations of classical variational principles are given in the case of contact of rubbing and wearing solids. Variational formulations of deformations are developed starting from the strong forms of the governing equations for the contact problems. Different approaches are applied to calculations of contact forces and to satisfaction of kinematic contact constraints. Variational descriptions of a heat conduction in solids are presented in the case of a heat generated by friction process. Finite element implementation of the contact problems is discussed. Anisotropic and nonhomogeneous friction, frictional heat and wear are taken into account. Easy observable results of the wear process can be identified as an increase of a gap between the contacting bodies (wear profiles) and as activity of wear debris in the contact region. In this study, the definition of the gap between two contacting bodies is modified taking into account wear profiles. The classical variational setting of the contact problems is extended into three body contact by including the interfacial layer of wear debris with translational and rotational degrees of freedom. Discretized forms of the variational functionals lead to equations which can be useful in numerical analysis of machine component parts and tools operating in contact and friction conditions.

PL

Współczesne metody analizy zagadnień kontaktowych korzystają z podejścia wariacyjnego, które wraz z metodą elementów skończonych rozszerza możliwości analizy w wielu przypadkach. W pracy przedstawiono uogólnienie klasycznych zasad wariacyjnych na przypadek kontaktu trących i zużywających się ciał stałych. Wariacyjne opisy odkształceń wyprowadzono wychodząc z różniczkowych postaci równań stanu dla zagadnień kontaktowych. Różne podejścia zastosowano w celu obliczenia sił kontaktowych oraz spełnienia kinematycznych więzów kontaktu. Przedstawiono wariacyjne sformułowania przewodnictwa ciepła w przypadku ciepła generowanego w procesie tarcia. Następnie przedstawiono implementację do metody elementów skończonych. Uwzględniono anizotropowe i niejednorodne tarcie, ciepło tarcia i zużycie. Łatwymi do zaobserwowania objawami procesu zużycia są: powiększanie luzów między stykającymi się ciałami (profile zużycia) oraz obecność cząstek zużycia w strefie styku ciał . W pracy, zmodyfikowano definicję szczeliny między dwoma stykającymi się ciałami biorąc pod uwagę profile zużycia. Klasyczne wariacyjne sformułowania zagadnień kontaktowych rozszerzono na przypadek styku trzech ciał uwzględniając warstwę cząstek zużycia między stykającymi się ciałami. Dyskretne postacie funkcjonałów wariacyjnych prowadzą do równań, które mogą być użyteczne w analizie numerycznej części maszyn i narzędzi pracujących w warunkach kontaktu i tarcia.