Since G.E.P. Box introduced central composite designs in early fifties of 20th century, the classic design of experiments (DoE) utilizes response surface models (RSM), however usually limited to the simple form of low-degree polynomials. In the case of small size datasets, the conformity with the normal distribution has very weak reliability and it leads to very uncertain assessment of a parameter statistical significance. The bootstrap approach appears to be better solution than – theoretically proved but only asymptotically equal – t distribution based evaluation. The authors presents the comparison of the RSM model evaluated by a classic method and bootstrap approach.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Changes in technology, availability of video casts and the general increase of information and knowledge value result in the advent of educational technology. As the first step toward validation of the effectiveness of e-learning in engineering education, a research on a group of students was carried out. The open-source and free software educational platform Moodle was used to conduct a selected course in the form of blended e-learning. The course was prepared and presented to the students during one semester time period. The effects of learning were verified through knowledge tests and their results were collected for analysis. Students in the test group achieved results equal or even better than other groups, validating the effectiveness of e-learning in engineering education. During the experiment also other positive aspects of e-learning were noted: students appreciated freedom of time and place where they learn and for the teacher high effort connected with course preparation could be rewarded by multiple use of the developed course at a later time.
PL
Zmiany technologiczne, dostępność wideotransmisji i ogólny wzrost wartości informacji i wiedzy doprowadziły do rozkwitu technologii edukacyjnych. Pierwszym krokiem w kierunku walidacji efektywności e-learningu w nauczaniu inżynierskim było przeprowadzenie badań na grupie studentów. Darmowa i otwarta platforma edukacyjna Moodle została użyta do przeprowadzenia wybranego kursu w formie mieszanego e-learningu. Kurs został przygotowany i przedstawiony studentom w czasie jednego semestru nauki. Efekty kształcenia były weryfikowane za pomocą testów wiedzy, a ich wyniki zbierano do dalszej analizy. Studenci w grupach testowych osiągnęli wyniki nie gorsze niż w innych grupach, potwierdzając tym samym efektywność e-learningu w nauczaniu inżynierskim. Podczas eksperymentu dostrzeżone zostały także inne pozytywne aspekty e-learningu: studenci doceniali swobodę czasu i miejsca gdzie mogą się uczyć, a wykładowcy dostrzegli, że duży nakład pracy poświęcony na przygotowanie kursu może zostać zrekompensowany przez późniejsze jego wielokrotne użycie.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Many coal-powered power stations uses equipment that have worked for over 20 years. Farther operation of the units involve large costs due to efficiency and reliability loss. Predicting the residual life of elements that have been in service for many years is especially important, when existing installations can not be replaced for economical or technological reasons. Accurate residual life assessment is the key for optimization of expenses due to unscheduled outages and unnecessary replacements. For power stations’ elements operating in high temperatures for very long time, understanding and mathematical description of creep phenomena is of utmost importance. It allows on FEM modeling of the elements behavior in time and assessment of worn degree. This paper presents methods for a creep strain and rate modeling. The main aim is to prepare an equation modeling creep rate of P91 steel in function of time, stress and temperature based on test data. For this reason, a creep phenomenon will be presented together with significant equations. Then, sample calculations, leading to the creep rate model establishment, will be performed. The paper finishes with the presentation of the equation describing the creep rate of P91 steel in dependence on time and stress and temperature.
Przedstawiono analizę cieplno-wytrzymałościową grubościennego elementu rurociągu parowego o złożonej geometrii - trójnika widlastego. Element wykonany jest ze stali P91 przeznaczonej do pracy w warunkach nadkrytycznych. Opracowano i przedstawiono matematyczny model pełzania specyficzny dla stali P91. Na bazie opracowanego modelu pełzaniowego i obliczeń MES oszacowano stopień zużycia elementu i jego pozostały czas pracy. Wyznaczono przebieg od-kształceń i naprężeń z uwzględnieniem pełzania.
EN
This paper presents methods for residual life prediction of thick-walled pressure elements operating in power plants. The main aim is to show the finite element analysis based on uniaxial creep strain test data approximated with three dimensional mathematical model. For this reason, equations will be proposed with the description of creep strain dependence on time and stress for selected temperature, and the equations coefficients will be given in a table. Then, sample calculations based on the proposed model will be performed. The paper finishes with the FE simulation of thick-walled element creep behavior.
Przedstawione zostaną zasady obliczeń w zakresie wytrzymałości niskocyklowej oraz omówione wybrane metody zliczania cykli obciążeń zmiennych w czasie. Analizie poddany zostanie wybrany grubościenny element rurociągu parowego kotła energetycznego o wydajności masowej 320 kg/s, pracujący w jednej z krajowych elektrowni. Zmierzone temperatury w połowie grubości ścianki elementu (trójnika) i w pobliżu powierzchni zewnętrznej wykorzystane zostaną (ANSYS) do wyznaczenia przestrzenno-czasowego rozkładu temperatury. Następnie wyznaczony zostanie przebieg zredukowanych naprężeń cieplnych i zredukowanych sumarycznych naprężeń spowodowanych nierównomiernym polem temperatury i ciśnieniem wewnętrznym w najbardziej obciążonym punkcie elementu. Obliczone naprężenia posłużą do policzenia liczby cykli oraz policzenia stopnia zużycia elementu w wyniku obciążeń naprężeniami zmiennymi w czasie.
EN
The calculations of low cycle fatigue strength and selected method for cycle counting will be presented. One of thick-walled elements of steam pipelines in power boiler of 320 kg/s capacity will be analyzed. Measured temperatures in the middle of the element wall and close to the element inner surface will be used for the calculations of time and space temperature distribution using ANSYS software. Next, thermal and total equivalent stress histories will be solved at the most loaded point in the element.The calculated stress histories will be used for cycle counting and wear factor calculation caused by variable stresses.
W pracy przedstawiono analizę cieplno-wytrzymalościową trójników w kształcie litery T wykonanych z tradycyjnej stali ferrytycznej 13HMF i nowej stali ferrytyczno-martenzytycznej HCM12A. Wyznaczono również przebieg odkształceń i naprężeń z uwzględnieniem pełzania. Pokazano jak zjawisko pełzania wpływa na stan naprężeń w trójniku w czasie jego nagrzewania i ochładzania. Na przykładzie analizy naprężeń w trójnikach ze stali 13HMF i HCM12A w czasie rozruchu i wyłączania kotła z ruchu wskazano zalety, jakie może przynieść zastosowanie nowych stali ferrytyczno-martenzytycznych na elementy ciśnieniowe pracujące w temperaturze równej lub wyższej od 540 st.C.
EN
This paper presents a thermal-strength analysis for a thick-walled T-pipe construction elements made of 13HMF and HCM12A steels. The strain and stress history is calculated under creep conditions. The creep influence is demonstrated during the heating and cooling operations. Advantages of new ferritic steel application for the elements working at 540 st.C temperature or above is demonstrated through the strength analysis for T-pipes made of 13HMF and HCM12A steels during the power boiler startup and shut-down operations.
Przedstawione zostaną przebiegi temperatur i ciśnień w wybranych elementach grubościennych rurociągów pary takich jak trójniki, główne zasuwy parowe. Temperatura mierzona będzie w punktach na grubości ścianki elementu. Zmierzone przebiegi temperatur i ciśnień wykorzystane zostaną do wyznaczania rozkładów temperatur i naprężeń w całym elemencie. Obliczenia przeprowadzone zostaną za pomocą metody elementów skończonych. Obliczone przebiegi temperatur i naprężeń będą mogły być wykorzystane do określenia trwałości elementu. Dokładniejsze oszacowanie nieustalonego rozkładu temperatury i naprężeń przyczyni się do zmniejszenia maksymalnych naprężeń, które mogą powstawać zwłaszcza podczas nieustalonych procesów rozruchu i wyłączania kotła z ruchu.
EN
The following paper presents temperature and pressure transients in selected thick-walled elements of pipelines, such as T-pipes and main steam gate valve. Temperature will be measured at selected points within the element's wall thickness. Measured temperature and pressure transients will be used to determine temperature and stress distribution within the whole element. Calculations will be carried out by means of finite element method. Calculated temperature and stress transients can be used to determine element life. More accurate estimation of transient temperature and stress distribution will contribute to a reduction in maximum stresses, which especially arise during transient start-up and shut-down boiler operations.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.