Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

System kontroli i biofiltracji powietrza wewnętrznego

Maziejuk M., Lisowski W., Sikora T., Osuchowski Ł., Sowa J., Hendiger J., Kamińska H.

Instal

|

2018

|

nr 11

16--20

PL

Wiele badań potwierdza pozytywny wpływ roślin na samopoczucie ludzi i wydajność ich pracy. Działanie to opiera się nie tylko na oddziaływaniu psychologicznym, ale także na efekcie fotosyntezy oraz zdolności roślin do biofiltracji zanieczyszczeń. W artykule przedstawiono innowacyjny system kontroli powietrza wewnętrznego dedykowany do współpracy z biologicznym filtrem powietrza. Omawiany system umożliwia efektywną integrację naturalnych (rośliny) i technicznych (wentylacja) metod poprawy jakości powietrza wewnętrznego. Synergia obu aspektów miała na celu wytworzenie systemu, który będzie spełniał rolę filtratora przy równoczesnym zachowaniu walorów estetycznych.

EN

Many studies confirm the positive impact of plants on the well-being of people and their individual productivity. This effect is based not only on psychological impact but also on the effect of photosynthesis and the ability of plants to remove pollutants. The article presents an innovative control system of indoor air dedicated for cooperation with a biological air filter. It enables effective integration of natural (plants) and technical (ventilation) methods of improving indoor air quality. The synergy of both aspects was aimed at creating a system that will act as a filtrator while maintaining aesthetic values.

2

A Low-Cost Vision System in Determination of a Robot End-Effector's Positions

Lisowski W., Kohut P.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2017

|

R. 21, nr 4

5--13

EN

Vision systems are commonly used in robotics. The most often, they are applied as sensory systems, but they can also be used for experimental determination of a manipulator end-effector’s pose. In this paper, application of an exemplary low-cost vision system for position measurement was tested. The considered vision system was composed of a pair of CMOS cameras. The applied experiment procedure consisted in recording of a set of pictures captured after consequent approaches of a robot end-effector (grasping a cube with markers on it) to the command pose repeatedly from the same direction. Processing of the pictures led to determination of position of the markers. Analysis of position measurement precision contained: determination of spatial distribution of consequently captured positions, assessment of quality of the captured pictures according to a set of 4 indicators, and comparison of measurement techniques employing the considered vision system and a professional measurement system (for this purpose the experiment was repeated with use of a laser tracker and a local estimate of the unidirectional positioning repeatability RP was determined). The reported investigation indicated that low-cost stereovision systems might be successfully applied for a robotic manipulator position measurement with accuracy of approximately 0.1 mm, which is often satisfactory in the engineering practice. Surprisingly, analysis of the achieved experimental results led to reasonable estimation of the RP value (approx. 0.02 mm according to the robot’s manufacturer).

PL

Systemy wizyjne są powszechnie stosowane w robotyce. Najczęściej pełnią rolę układów sensorycznych, chociaż mogą być też użyte do pomiaru pozycji chwytaka/narzędzia robota. W artykule przestawiono przykład zastosowania niskokosztowego systemu wizyjnego do pomiaru położenia chwytaka. Wykorzystany system wizyjny składał się z pary aparatów z matrycą CMOS. Przeprowadzony eksperyment polegał na rejestracji serii statycznych obrazów po dojściu chwytaka robota (przenoszącego sześcian wzorcowy z zestawem markerów) do pozycji zadanej, powtarzalnie z tego samego kierunku. Analiza precyzji wyznaczania pozycji sześcianu wzorcowego obejmowała: wyznaczenie rozkładu przestrzennego kolejnych pozycji sześcianu, oceny jakości zarejestrowanych obrazów za pomocą 4 kryteriów oraz porównania techniki pomiarowej wykorzystującej rozważany układ wizyjny i profesjonalny system pomiarowy (w tym celu powtórzono pomiar z wykorzystaniem trakera laserowego i lokalnie wyestymowano jednokierunkową powtarzalność pozycjonowania – RP). Analiza wyników przeprowadzonych badań pokazała, że niskokosztowy system stereowizyjny może być pomyślnie zastosowany do pomiaru położenia chwytaka robota z dokładnością około 0,1 mm. Taka dokładność jest często wystarczająca w warunkach przemysłowych. Dodatkowo, wyniki pomiaru pozwoliły dobrze oszacować powtarzalność pozycjonowania robota RP, która dla typu wykorzystanego robota wynosi 0,02 m.

3

Wykonanie badań modalnych robota-frezarki typu „tripod”

Bednarz J., Lisowski W.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

734--737, CD

PL

Artykuł dotyczy eksperymentalnych badań własności dynamicznych mechanizmów. Przedstawiono procedurę i wyniki badań modalnych manipulatora o 3 translacyjnych osiach ruchu i zamkniętej strukturze kinematycznej typu „tripod”. Wyznaczono wartości częstotliwości drgań własnych, postacie drgań własnych, oraz podatność dynamiczną w wybranych punktach manipulatora. Osiągnięte wyniki stanowiły podstawę do oceny konstrukcji manipulatora pod względem wrażliwości na powstawanie drgań w czasie ruchu.

EN

Paper concerns experimental testing of dynamic properties of mechanisms. A procedure and results of modal testing of a tripod manipulator of 3 translational motion axes and closed-loop kinematic chain were presented. Basing on the recorded experimental results natural frequencies, mode shapes and dynamic compliance at selected points were determined. The achieved results formed a base for assessment of the manipulator design’s susceptibility to vibration excitation during motion.

4

Eksploatacyjna analiza modalna Mostu Wanda z wykorzystaniem czujników bezprzewodowych

Bednarz J., Lisowski W.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

730--733, CD

PL

Eksploatacyjna Analiza Modalna pozwala na wyznaczenie częstotliwości drgań własnych, współczynników tłumienia modalnego oraz postaci drgań własnych dowolnej konstrukcji mechanicznej w warunkach jej rzeczywistej pracy. W artykule przedstawiono sposób przeprowadzenia badań modalnych mostu w trakcie jego normalnej eksploatacji z wykorzystanie czujników bezprzewodowych. Głównym celem prowadzonych badań było wyznaczenie częstotliwości oraz postaci drgań własnych badanego mostu oraz porównanie jakości estymacji parametrów modalnych mostu z wykorzystanie klasycznych przewodowych akcelerometrów piezoelektrycznych oraz systemu bezprzewodowego.

EN

Operational Modal Analysis aims at determination of natural frequency values, damping ratio values and mode shapes of an engineering structure in its operational conditions. The paper presents technique of modal testing of the bridge in its operational conditions with use of wireless sensors. The main goal of the carried out investigations was determination of natural frequencies and mode shapes of the bridge. The results achieved basing on measurement conducted with use of typical piezoelectric accelerometers connected to the measuring device with cable were compared with the ones determined basing on measurement with use of the wireless sensors.

5

Eksperymentalna analiza przenoszenia drgań impulsowych przez grunt

Targosz J., Bednarz J., Lisowski W.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1337--1340, CD

PL

Praca dotyczy problemu rozchodzenia się drgań impulsowych w gruncie. Autorzy przeprowadzili eksperymentalną analizę możliwości minimalizacji energii wprowadzanej do gruntu przez źródło wymuszeń impulsowych oraz próbę sformułowania eksperymentalnego modelu opisującego zależność prędkości drgań od odległości od źródła. W czasie badań drgania impulsowe były wzbudzane przez upadek elementu o znanej masie. Mierzonym parametrem była prędkość drgań gruntu.

EN

The article concerns the problem of propagation of resulting from impact vibrations in the ground. The authors carried out experimental analysis of possibilities of minimization of amount of energy introduced into the ground by impact as well as a trial formulation of the experimental results’ based relationship between vibration velocity and distance from the impact site. The impacts were caused by drops of the trial masses. For analysis purpose the ground vibration velocity was recorded.

6

Badania drgań podtorza w czasie przejazdu pociągów

Bednarz J., Lisowski W.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 6

524--528, CD

PL

W artykule przedstawione zostały wyniki badań eksperymentalnych drgań podtorza linii metra w wybranym punkcie toru szlakowego. Na podstawie zarejestrowanych przebiegów czasowych przyspieszenia drgań wyznaczono: wartości skuteczne i maksymalne przyspieszenia drgań oraz maksymalne wartości amplitud widma prędkości drgań dla kolejnych odcinków czasu rejestracji o długości 1/8 s. Analiza wyznaczonych parametrów drgań podtorza pozwoliła stwierdzić, że w wybranym punkcie toru szlakowego drgania podtorza o największych amplitudach przyspieszeń i prędkości drgań powstają w kierunku pionowym, w paśmie częstotliwości 40-100 Hz.

EN

The paper presents results of experimental investigations of the subgrade’s vibrations induced by a passage of an underground train. Basing on the recorded vibration acceleration signals the RMS and maximum values of the vibration acceleration time histories as well as the maximum amplitudes of vibration velocity spectra in consequent segments of the measuring signals of 1/8 second duration were estimated. Analysis of the mentioned indicators showed that in the selected measuring point the dominating amplitudes of the subgrade’s vibration were recorded in the vertical direction, in the frequency range of 40-100 Hz.

7

Detection of volatile organic compounds with a differential ion mobility spectrometry

Maziejuk M., Sikora T., Lisowski W.

Problemy Eksploatacji

|

2016

|

no. 2

173--182

EN

Recently growing importance of control of indoor air. The requirements for such detectors are very high: a sensitivity of several tens of ppb; the detection of a large number of substances or to indicate the total amount of volatile organic compounds (VOCs), work in high humidity ranges. A very good solution for the determination of the VOCs is to use IMS (Ion Mobility Spectrometers) or DMS (ang. Differential Mobility Spectrometry) technology, which has a relatively low price while meeting the above requirements. The most important difference between classical spectrometer IMS and the DMS is the electric field. For the IMS it is a constant magnetic field of low intensity – around several hundred volts per cm, meanwhile for the DMS it is at least several kilovolts per cm and is a field with a relatively high frequency from 1 up to several MHz. Another area in which the detection of VOC is becoming increasingly important, is early diagnosis of serious diseases of civilization, eg. diabetes, lung or liver disease – the diagnosis can be made based on the analysis of exhaled air, preferably in conjunction with the study of emissions substances from the skin. Issues related to the prevention and early detection of the above mentioned diseases are rapidly developed, eg. in the US or in the UK. Given the scale of the problem and the challenges of a potential diagnostic method, the proposed technology DMS/IMS begins to be considered as possible to apply. Spectrometers of this type are also developed in Poland by WIChiR. Research results on the selected VOCs are showed in this presentation.

PL

Coraz większego znaczenia nabiera kontrola powietrza wewnątrz pomieszczeń. Wymagania na takie detektory są bardzo wysokie: czułość na poziomie kilkudziesięciu ppb; wykrywanie dużej liczby substancji lub wskazywanie sumarycznej ilości lotnych związków organicznych (LZO), praca w wysokich zakresach wilgotności. Bardzo dobrym rozwiązaniem do oznaczania LZO jest zastosowanie technologii IMS (ang. Ion Mobility Spektrometry) i DMS (ang. Differential Mobility Spectrometry), które charakteryzują się relatywnie niską ceną spełniając jednocześnie powyższe wymagania. Najistotniejszą różnicą pomiędzy klasycznym spektrometrem IMS-em, a DMS-em jest pole elektryczne. Dla IMS-a jest to pole stałe o niewielkim natężeniu – kilkaset volt na cm, natomiast dla DMS-a jest to co najmniej kilkanaście kilowoltów na cm, przy czym jest to pole o dość wysokiej częstotliwości od 1 do kilku MHz. Kolejna dziedzina, w której wykrywanie LZO nabiera coraz większego znaczenia to wczesna diagnoza groźnych chorób cywilizacyjnych, np. cukrzyca, choroby płuc czy wątroby – diagnoza ta może być dokonana na podstawie analizy wydychanego powietrza najlepiej w połączeniu z badaniem emisji ze skóry. Zagadnienia związane z zapobieganiem i wczesnym wykrywaniem ww. chorób są bardzo raptownie rozwijane np. w USA i Wielkiej Brytanii. Biorąc pod uwagę skalę problemu oraz wyzwania stawiane potencjalnej metodzie diagnostycznej, proponowana technologia DMS/IMS zaczyna być rozważana jako możliwa do zastosowania. Spektrometry tego typu są opracowane również w Polsce w WIChiR. Wyniki badań dla przykładowych LZO zostały przedstawione w niniejszej prezentacji.

8

Operational modal analysis method in the study of a bridge dynamics

Bednarz J., Lisowski W.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 6

800--804

EN

Modal analysis allows to determine natural frequencies, modal damping ratios and mode shapes of mechanical structures. This paper presents a case study of application of the operational modal analysis to testing of a bridge during its normal service. The main purpose of the research was to determine the natural frequencies and mode shapes for the purpose of assessment of the bridge’s truss condition. In the paper a method of verification of the recorded measurement data quality as well as results of estimation of modal parameters are presented. The results of the carried out investigations were used by the manager of the bridge to plan the bridge truss’ renovation.

9

Badania modalne konstrukcji wiaduktu drogowego

Bednarz J., Lisowski W.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

822--825

PL

Eksploatacyjna analiza modalna pozwala na wyznaczenie częstotliwości drgań własnych, współczynników tłumienia modalnego oraz postaci drgań własnych dowolnej konstrukcji mechanicznej w warunkach jej rzeczywistej pracy. W artykule przedstawiono sposób przeprowadzenia badań modalnych wiaduktu drogowego w trakcie jego normalnej eksploatacji. Głównym celem prowadzonych badań było wyznaczenie częstotliwości oraz postaci drgań własnych w celu znalezienia ewentualnych uszkodzeń konstrukcji badanego obiektu. W artykule przedstawiono również sposób oceny jakości zarejestrowanych danych pomiarowych oraz ich analizy dla potrzeb estymacji parametrów modalnych badanej konstrukcji wiaduktu. Wyniki badań zostały wykorzystane przez zarządcę wiaduktu do zaplanowania ewentualnego remontu jego konstrukcji nośnej.

EN

Operational modal analysis allows to determine natural frequencies, modal damping ratios and mode shapes of any mechanical structure in terms of its actual work. This paper presents a method of modal testing of road viaduct during its normal operation. The main purpose of the researches was to determine the frequencies and mode shapes to find the damage of viaduct. In the paper a method for assessing the quality of the recorded measurement data and methods for its analysis for the estimation of modal parameters are also presented. The results were used by the manager of the viaduct to plan its potential renovation.

10

Analysis of the Possibility of Limiting the Impact of Ground Vibrations Caused During Demolition of a Towers on Environment

Targosz J., Bednarz J., Lisowski W.

Archives of Acoustics

|

2016

|

Vol. 41, No. 4

649--657

EN

Before disassemble and demolition of five granulation towers the authors planned and carried out measurements of the intensity of vibrations induced during the fall of the dismantled components of towers on the ground. The main aim of the study was to determine the maximum permissible weight of falling elements of the towers during the demolition, in terms of ensuring the protection of buildings and equipment located in the vicinity of the works. It was unacceptable to increase the vibration amplitudę displacement in each section of measurement on each of the three perpendicular axes by more than 2 µm peak-to-peak value and the absolute velocity of RMS of vibration amplitude couldn’t be increased by more than 1 mm/sec value than the background vibration during the demolition of the towers. Preliminary experimental studies were conducted on a test stand and the measurements were made on the real object. The amplitudes of vibration waves displacement and velocity were recorded on the measurement section in the direction of the protected building. The results of measurements were used to identify the propagation of the shock wave and the effectiveness of the proposed insulation layers.

11

Analiza własności dynamicznych manipulatora równoległego przeznaczonego do manipulacji wewnątrzkomórkowych

Bednarz J., Kobus K., Lisowski W.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

1789-1798

PL

W artykule przedstawiono opis badań i wyniki analiz modalnych makrorobota do zadań manipulacji wewnątrzkomórkowych. Celem badań była identyfikacja częstotliwości i postaci drgań własnych układu przy wymuszeniu impulsowym, przed i po modyfikacji konstrukcji. Zakres badan obejmował: eksperyment modalny z wykorzystaniem wymuszenia impulsowego, estymacje parametrów modelu modalnego na podstawie wyników przeprowadzonego eksperymentu i opracowanie wyników badań. Układ był wzbudzany wymuszeniem impulsowym, za pomocą młotka modalnego. Estymację parametrów modalnych poprzedziła analiza jakości danych pomiarowych, w oparciu o przebiegi zmierzone w punktach i kierunkach przyłożenia wymuszania, we wszystkich przeprowadzonych testach częściowych. Estymacja parametrów została przeprowadzona przy pomocy oprogramowania VIOMA. Zastosowano algorytm LSCF. Przeprowadzono zbiór procedur estymacji, z wyników których wybrano najbardziej reprezentatywne postacie drgań przy pomocy autorskiej procedury konsolidacji modelu modalnego. Na podstawie zarejestrowanych danych wyznaczono współczynnik MAC, będący miarą podobieństwa postaci drgań własnych badanego układu przed i po modyfikacji. Wyznaczono także charakterystyki podatności dynamicznej jednego z modułów liniowych. Głównym celem prowadzonych badań było sprawdzenie jak zmieniła się sztywność makrorobota po przeprowadzeniu modyfikacji konstrukcji.

EN

The article presents description and results of a modal analysis of a robot designed for intracellular manipulation tasks. The aim of this study was to identify the frequencies and mode shapes of the system, at a forcing pulse, before and after the modifications of the structure. The scope of research included: modal experiment with the use of force pulse, estimates of the modal model parameters based on the results of the experiment and the research results. The system was excited by a force pulse, using a modal hammer. Estimation of modal parameters preceded by the analysis of the data quality, based on the waveforms measured in points and directions touchdowns enforcement in all conducted partial tests. Parameter estimation was carried out using VIOMA software. LSCF algorithm was used. A set of estimation procedures were conducted, the results of which were selected the most representative vibration forms using the author's consolidation procedures for the modal model. On the basis of the recorded data the MAC coefficient was determined, being a measure of the similarity of the vibrations forms of the system under study, before and after modification. During the experiment, the characteristics of the dynamic susceptibility of one of the linear modules were determined. The main objective of this study was to examine the changes in stiffness before and after the modification of the structure.

12

Różnicowa spektrometria ruchliwości jonów : zastosowania oraz perspektywy rozwojowe

Maziejuk M., Lisowski W., Ceremuga M., Szyposzyńska M.

Analityka : nauka i praktyka

|

2014

|

nr 4

8--15

PL

Wykrywanie w powietrzu substancji niebezpiecznych o bardzo niskich stężeniach, z wysokim progiem zaufania i przy krótkich czasach reakcji stanowi nadal trudne wyzwanie dla konstruktorów. Techniką spełniającą te wymagania jest spektrometria ruchliwości jonów.

13

Numerical simulation and co-simulation in analysis of manipulators’ dynamics

Baran D., Lisowski W.

Mechanics and Control

|

2013

|

Vol. 32, no. 4

129--135

EN

Application of general purpose computing environments to analysis of manipulators’ dynamics gives ability to select elastically the model structure and analysis algorithms, as well as full access to the intermediate results, however, it often requires introduction of various simplifications of the model under consideration. The alternative approach consists in application of the specialized software packages that allow the use of more sophisticated models, but at the cost of restricted access to the intermediate results as well as the limited range of possible modifications of models and solution algorithms. The authors focused on application of the co-simulation technique in analysis of manipulators’ dynamics. Co-simulation consists in application of specialized software packages to formulation of the dynamic model. Next, the model is simulated with use of a general purpose computing environment and co-operating specialized software package. The authors used Matlab/Simulink computing environment and MD ADAMS software package. The paper presents comparison of results, problems of application, as well as remarks on educational applicability of manipulator dynamics analysis with use of the simulation and the co-simulation techniques. Two examples of a manipulator dynamics modelling were considered. One example with a considerably simplified mass spatial distribution, and another one with a mass distribution corresponding to a real commercial manipulator. The achieved analysis results confirmed that application of the co-simulation technique eases the use of complex models in analysis of manipulator dynamics with use of the general purpose computing environments.

PL

Analiza dynamiki manipulatorów z zastosowaniem uniwersalnych ´środowisk obliczeniowych daje możliwość pełnego kształtowania struktury modeli, algorytmu analizy oraz dostęp do wszystkich wyników cząstkowych, jednak zwykle wymaga również wielu uproszczeń modelu. Alternatywnym podejściem jest wykorzystanie specjalizowanych pakietów oprogramowania, które dają możliwość stosowania bardziej złożonych modeli, lecz ograniczają dostęp do wyników pośrednich oraz zakres wprowadzania modyfikacji algorytmów analizy i struktury modeli. Rozważania autorów dotyczą wykorzystania techniki kosymulacji w analizie dynamiki manipulatorów. Kosymulacja polega na zastosowaniu specjalizowanych pakietów oprogramowania do formułowania modelu dynamicznego, który jest następnie symulowany w uniwersalnym ´środowisku obliczeniowym we współpracy z specjalizowanym pakietem oprogramowania. Autorzy wykorzystali współpracę ´środowiska Matlab/Simulink i pakietu oprogramowania MD ADAMS. W artykule przeprowadzono porównanie wyników symulacji i kosymulacji dynamiki manipulatorów w kontekście: zgodności, problemów zastosowania oraz przydatności dydaktycznej. Przedstawiono przykład analizy dynamiki ramienia manipulatora o uproszczonym rozkładzie masy i manipulatora o otwartym łańcuchu kinematycznym o rozkładzie masy odpowiadającym manipulatorowi rzeczywistemu. Wyniki przeprowadzonych analiz potwierdziły, ze zastosowanie kosymulacji ułatwia wykorzystanie złożonych modeli w analizie dynamiki manipulatorów za pomocą uniwersalnych środowisk obliczeniowych.

14

Problems of development of wireless sensors for experimental modal analysis

Bojko T., Lisowski W., Bednarz J.

Diagnostyka

|

2009

|

nr 3(51)

49-58

EN

Experimental identification of structural dynamics properties of large civil engineering structures usually involves application of long signal cables during the experiment. Such cables are heavy, difficult to handle and to be laid by testing engineers, as well as they are often damaged during use. That is why recently more and more often wireless sensors have been applied in modal testing of large civil engineering structures. Authors tested application of Mica2 modules with TinyOS software for PC in measurement system. Possibility of application of GPS synchronisation of measurement of multiple MEMS accelerometers was also studied. Authors present a short description of results of testing of a prototype of the developed wireless vibration measurement system in laboratory and field. The indications for future improvement of the prototype system are discussed.

PL

Eksperymentalna identyfikacja dynamicznych własności strukturalnych budowli wymaga zwykle zastosowania długich przewodów sygnałowych. Takie przewody są ciężkie, kłopotliwe w przenoszeniu i układaniu oraz wrażliwe na powstawanie mechanicznych uszkodzeń w czasie użytkowania. Z tych powodów ostatnio coraz częściej w badaniach modalnych budowli są stosowane czujniki bezprzewodowe. Autorzy przetestowali zastosowanie modułów Mica2 oraz oprogramowania TinyOS dla komputera PC w systemie pomiarowym. Rozważyli także możliwość synchronizacji pomiaru przy pomocy wielu akcelerometrów MEMS z wykorzystaniem GPS. W pracy zaprezentowano opis wyników testowania zbudowanego prototypu bezprzewodowego systemu pomiaru parametrów drgań uzyskane w laboratorium i na rzeczywistym obiekcie. Wskazano kierunki doskonalenia zbudowanego prototypu systemu pomiarowego.

15

Gradientowe kompozyty/powłoki W+Cu otrzymywane metodą natryskiwania plazmowego

Rusowicz A., Fortuna E., Lisowski W., Wolski T.

Kompozyty

|

2007

|

R. 7, nr 2

98-103

PL

Przedstawiono wyniki badań nad otrzymaniem kompozytowych powłok W+Cu wytwarzanych metodą natryskiwania plazmowego. Proces był prowadzony pod ciśnieniem atmosferycznym przy użyciu plazmotronu PN 120. Powłoki nanoszono na podłoże z miedzi. W pierwszej serii eksperymentów wykonano powłoki z mieszanek proszków zawierających 20, 40, 60 i 80% wag. wolframu. Po ustaleniu parametrów natryskiwania wykonano warstwy ze zmianą składu na przekroju. Przedstawiono schemat technologiczny wytarzania powłok oraz mikrostrukturę otrzymanych materiałów. Udział cząstek wolframowych w materiale kompozytowym wytworzonych powłok wyznaczono metodą komputerowej analizy obrazu.

EN

The W+Cu composites of different composition were produced by plasma spraying. The process was conducted at the atmospheric pressure using plasmotron PN 120. The coatings were deposited at the copper substrates (35 mm x 60 mm x 3 mm). Before spraying the substrates were degreased and vapour blasted. The substrates during plasma spraying were air-cooled. The surface temperature during the process was measured by pyrometer. The powders before the spraying were reduced in the hydrogen atmosphere to remove oxides from their surfaces. In the first experiments the coatings from the powder mixtures containing 20, 40, 60 and 80 wt. % of W were fabricated. In the case of two coatings, cracks at the interface between the substrate and the coating were observed. In order to reduce the access of air to the plasma stream, the tests plasma spraying processes of copper and tungsten deposition, were carried out with screening the plasma stream by inert gas. Some tests aiming at increasing the amount of hydrogen in the plasmagenic gases were performed. The increase of the hydrogen fraction causes, however, the increase of electric power of plasmotron and in consequences, the plasma temperature. The increase of substrate surface temperature was observed. In the consecutive experiments the previous amount of the hydrogen in the plasmagenic gases (Ar+10%H2) was used. The application of plasma stream screening by inner gas reduced the coatings oxidation. In the next step the plasma spraying of the coatings with gradient composition were carried out. Two zone coatings (the powder mixtures containing 20 and 40 wt. % of W) of 600 žm thickness were produced. Afterwards, the gradient coatings with three zones (the powder mixtures containing 20, 40 and 60 wt. % of W) were fabricated. The powders were fed from one channel, during the process the powder mixtures in feeder were changed. The thickness of coatings was 1 mm. The thickness of the first zone was increased in order to reduce the stresses at the coating/substrate interface. No delimitations or cracks at the coating/substrate interface was observed.

16

Charakterystyka mikrostruktury oraz właściwości wytrzymałościowe warstw kompozytowych Cu/W

Lisowski W., Płowiec J., Spychalski W. L., Trzaska M., Kurzydłowski K. J.

Kompozyty

|

2007

|

R. 7, nr 2

71-75

PL

Praca dotyczy warstw kompozytowych Cu-W wytwarzanych metodą redukcji elektrochemicznej na podłożu z miedzi. Zrealizowane badania obejmują ustalenie optymalnych parametrów procesu wytwarzania warstw kompozytowych Cu/W oraz określenie ich właściwości wytrzymałościowych. Zamieszczono wyniki badań metodą elektronowej mikroskopii skaningowej odnoszące się do topografii powierzchni, morfologii oraz do struktury materiału wytworzonych warstw. Dokonano oceny budowy warstw, ich grubości oraz rozmieszczenia cząstek wolframu w objętości materiału kompozytowego. Wykonane za pomocą mikroskopii skaningowej oraz mikroskopu sił atomowych zdjęcia topografii i morfologii powierzchni warstw poddano analizie metodami metalografii ilościowej oraz komputerowej analizy obrazu, wyznaczając zawartość dyspersyjnej fazy wolframu. Wykonano statyczną próbę rozciągania płaskich próbek za pomocą maszyny wytrzymałościowej Q-TEST z jednoczesną rejestracją sygnału emisji akustycznej.

EN

The paper concerns of composite Cu/W layers produced by electrochemical reduction method on a copper substrate. The investigations are aimed on determination such defining optimal parameters of coating process leading to appropriate of the layers. The results of investigations of surface topography as well as of the structure of the obtained layers, by electron scanning microscopy are presented. Structure and thickness of produced layers and distribution of tungsten particles in the layers have been analyzed. By using the method of quantitative metallography the chemical compositions of the produced layers and substrate were determined. Volume fraction of tungsten particles was identified by computer analysis and established at 18%. Scanning and atomic force microscopy images of the layer are presented. The images show differences in topography of the surface of substrate and layers. The static tension tests of the flat samples were carried out using Q-TEST machine. Moreover, the tested samples after the static tension test are demonstrated. Electron scanning microscopy images of samples are also presented.

17

An example of application of soft computing in experimental modal analysis

Lisowski W., Góral G., Uhl T.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2007

|

Vol. 14, No. 2

277-292

EN

The paper deals with application of AI tools in experimental modal analysis. The example of Stabilization Diagram processing, that is an intermediate stage of modal parameter estimation procedure, was selected. In order to automate decision-making carried out during Stabilization Diagram processing a set of tools employing: fuzzy reasoning and artificial neural nets was applied. The application of these tools enabled to ease and shorten execution time of Stabilization Diagram processing. Additionally, the result of processing has become operator-independent.

18

Badanie modeli modalnych fundamentów dużych maszyn energetycznych

Uhl T., Kurowski P., Lisowski W., Mendrok K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2005

|

z. 24

335--346

PL

Modele modaine są powszechnie stosowaną formą opisu dynamiki konstrukcji mechanicznych. Znajdują one zastosowanie zarówno w diagnozowaniu stanu badanej maszyny jak również mogą być stosowane w procesie monitoringu. W praktyce badawczej najczęściej wykorzystywana jest eksperymentalna analiza modalna (EMA - ang. Experimental Modal Analysis) oraz operacyjna (eksploatacyjna) analiza modalna (OMA ang. Operational Modal Analysis)

19

Warstwy kompozytowe Cu+W wytwarzane elektrochemicznie

Trzaska M., Lisowski W.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 2

81-84

PL

Praca dotyczy warstw kompozytowych Cu+W wytwarzanych metodą elektrochemiczną na podłożu miedzianym. Zrealizowane badania obejmują ustalenie optymalnych parametrów procesu wytwarzania warstw oraz charakterystykę struktury materiału wytworzonych warstw kompozytowych. W pracy przedstawiono wyniki badań otrzymane metodą elektronowej mikroskopii skaningowej odniesione do topografii powierzchni, morfologu (rys. rys. 1i 2) oraz do struktury materiału wytworzonych warstw (rys. rys. 3 i 4). Dokonano oceny budowy wewnętrznej warstw, ich grubości (rys. rys. 3 i 4) oraz rozmieszczenia cząstek wolframu w objętości materiału kompozytowego (rys. 6). Badania te wykazały, że proszek wolframowy w całej objętości warstwy jest rozmieszczony równomiernie, a jego wbudowanie powoduje znaczną zmianę topografii warstwy w porównaniu z warstwą samej miedzi. Metodą metalografii ilościowej oraz komputerowej analizy obrazu wyznaczono zawartość dyspersyjnej fazy wolframu w materiale kompozytowym (rys. 5). Analiza składu chemicznego ujawniła 32% udział atomowy wolframu w warstwie kompozytowej. Analiza komputerowa wykazała udział objętościowy wolframu w warstwie Vv równy 15% oraz udział powierzchniowy Sv równy 0,23 l/žm. Określono również - metodą Vickersa - mikrotwardość wytworzonych warstw miedzianych i kompozytowych (tab. 1). Dodatek proszku wolframowego spowodował wzrost mikrotwardości i wyniósł 125 HV0,05 w porównaniu z warstwą miedzianą - 80 HV i podłożem - 85 HV.

EN

This paper is focused on studies of composites layers produced by electrochemical method on a copper substrate. The realized investigations comprise the settlement of optimal parameters of production process of the layers, and characteristics of the structure of material of the produced composite layers. The results of investigations of surface and morphology topography (Figs 1, 2) as well as of the structure of produced layers (Figs 3, 4), received with the method of electron scanning microscopy are presented and documented. An estimation of internal structure of layers, their thickness (Figs 3, 4) and distribution of tungsten particles in the whole volume of composite material (Fig. 6) are reported. These investigations show that tungsten powder in the whole volume of the composite layer is disposed unifonnly and its introduction into the layer material causes considerable change of topography in comparison to layer made from copper exclusively. The method of quaiititative metallography and computer analysis of images were applied to determine the content of the dispersed phase of tungsten in the composite material (Fig. 5). The analysis of chemical constitution shows 30% atomic part of tungsten in the whole composite layer. Computer analysis shows the volumetric part Vv of tungsten in the layer material equal 15%, as well as shares superficial rate Sv in order of 0.23 l/žm. The microhardness of produced copper and composite layers obtained by the Vickers method (Tab. 1) was also measured. The addition of tungsten powder caused an important growth of the microhardness of the composite material and carried out 125 HV0.05 in comparison to copper layer - 80 HV and substrate - 85 HV, respectively.

20

Nonparametric approach to improvement of quality of modal parameters estimation

Iwaniec J., Lisowski W., Uhl T.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2005

|

Vol. 43 nr 2

327--344

EN

In the paper, issues concerning curve smoothing methods such as the locally weighted scatter plot smooth method (LOESS), moving average method (MA), Savitzky-Golay filter method (SG) are discussed. Results of the ERA analysis for measured noisy frequency response functions smoothed by curve smoothing methods as well as frequency response functions with no additional noise introduced and smoothed by the curve smoothing methods are presented. As reference values, natural frequencies and modal damping factors corresponding with poles estimated by the use of the ERA method for the frequency response functions measured in a harmonic test are assumed.

PL

W pracy omówiono zagadnienia dotyczące możliwości zastosowania nieparametrycznych metod wygładzania krzywych: metody MA (ang. moving average), LOESS (ang. locally weighted scatter plot smooth) oraz SG (ang. Savitzky-Golay filtering) do poprawiania jakości estymowanych modeli modalnych. Dla danych bez szumu oraz danych zaszumionych wygładzonych przy użyciu nieparametrycznych metod wygładzania krzywych przeprowadzono estymację parametrów modalnych metodą ERA zaimplementowaną w przyborniku VIOMA. Wyznaczono błędy estymacji współczynnika tłumienia modalnego oraz częstości drgań wlasnych dla poszczególnych metod przyjmując jako wartości odniesienia współczynniki tłumienia modalnego oraz częstości drgań własnych estymowane metodą ERA dla charakterystyk niezaszumionych.