3D structural components made of fibrous composite materials subjected to service loading are analysed. The laminate consists of a matrix reinforced with a ply of long and unidirectional fibres. Participation of the fibres and matrix can vary in each layer. The main goal is to create a composite roof plate transferring variable loads of wet snow or fir and to investigate its strength properties in respect of (i) the type of fibres and matrix, and (ii) the volume fraction of the matrix and fibres within each layer. Modelling of shape and mechanical properties is reduced to the final phase of structural design, omitting time-consuming, expensive experimental tests. The numerical procedure is solved using the ADINA environment and finite element method code.
PL
Analizie poddano trójwymiarowe składniki konstrukcji wykonane z włóknistych materiałów kompozytowych, poddane obciążeniu eksploatacyjnemu. Laminat składał się z wypełnienia wzmocnionego przez warstwę długich włókien jednokierunkowych. Udział włókien i wypełnienia może być zmienny w każdej z warstw. Głównym celem było utworzenie kompozytowej płyty dachowej, która przenosi zmienne obciążenie mokrego śniegiem lub firnu i zbadanie jej własności wytrzymałościowych z uwagi na (i) typ włókien i wypełnienia, (ii) procentowy udział wypełnienia i włókien w każdej warstwie. Modelowanie kształtu i własności mechanicznych jest zredukowane do końcowej fazy projektowania konstrukcji i pomija czasochłonne, kosztowne badania eksperymentalne. Przykłady numeryczne zostały rozwiązane z wykorzystaniem środowiska ADINA i kodu metody elementów skończonych.
The basic protective clothing for firefighters does not contact the flame and provides a relatively short exposure time to heat flux of prescribed density. Simultaneously the structure is subjected to sweat diffusion from the skin. The problem is determined mathematically by means of second-order differential equations accompanied by a set of boundary and initialconditions. Determination of the material thicknesses is gradient oriented. The optimal thicknesses are determined as a numerical example.
PL
Podstawowy ubiór dla strażaków jest obciążony działaniem ciepła ze źródła zewnętrznego i wilgoci ze skóry. Ten rodzaj ubioru nie powinien kontaktować się z płomieniem. Problem jest określany za pomocą równań transportu ciepła i masy oraz zależności opisującej dyfuzję Ficka, wraz z warunkami brzegowymi i początkowymi. Optymalizacja grubości materiału jest zorientowana gradientowo, wrażliwość pierwszego rzędu funkcjonału celu jest włączona w procedurę optymalizacji. W artykule zaprezentowana została numeryczna optymalizacja grubości materiałów i dodatkowych wolnych przestrzeni.
The main goal is to determine the optimal thickness of material layers in seams in respect of their insulating properties. The impact of structure on heat insulation and moisture resistance is also described. The insulation was analysed for different types of sealed seams which are typically used to connect the different parts of clothing. The coupled heat and mass transport problem is defined by the transport equations and a set of boundary and initial conditions. Based on the variational approach, we introduce the typical objective functionals and the optimality conditions. The problem was solved using the finite element method at the analysis stage and sensitivity approach at the synthesis stage.
PL
Głównym celem pracy było określenie optymalnej grubości warstw materiału w szwach ze względu na ich właściwości izolacyjne. Opisano również wpływ konstrukcji na izolację cieplną oraz opór przenikania wilgoci. Analizowano izolację dla różnych typów szwów uszczelnianych, które są zwykle używane do łączenia różnych części odzieży. Sprzężony problem transportu masy i ciepła został zdefiniowany przez równania transportu oraz układ warunków brzegowych i początkowych. Bazując na sformułowaniu wariacyjnym, wprowadzono typowe funkcjonały celu oraz warunki optymalności. Problem został rozwiązany za pomocą metody elementów skończonych oraz analizy wrażliwości w etapie syntezy.
Global heat transport for an neonate body is determined by means of heat balance with the term describing evaporation. The heat storage rate is the unbalanced difference between the metabolic heat production and various heat loss mechanisms within all body parts. The most sensitive portion is the head, which forces local optimization of the bonnet thickness. The local problem is described by differential heat and mass transport equations and the set of conditions. The changeable covering area of the bonnet can equalise the global heat balance and prevent hyperthermia or hypothermia.
PL
Globalny transport ciepła w ciele noworodka jest określany za pomocą bilansu ciepła że składnikiem opisującym parowanie potu. Stopień wydatku ciepła to niezbilansowana różnica między metabolicznym wytwarzaniem ciepła a różnymi mechanizmami utraty ciepła we wszystkich częściach ciała. Najbardziej wrażliwa część to głowa, co wymusza lokalną optymalizację grubości czepka. Problem lokalny jest opisywany za pomocą różniczkowych równań transportu masy i ciepła oraz układu warunków brzegowych i początkowych. Zmienny stopień pokrycia głowy przez czepek może wyrównać globalny bilans ciepła i zapobiec hipertermii lub hipotermii.
Free folding of flat textiles can be determined using elastica for the same shape, loads and folding conditions across the product. The paper presents a general theory concerning shape determination of coplanar elastica subjected to static bending by means of displacements. The displacements are described by the coordinates of points of initially unbending elastica and the loads imposed. The physical behaviour of elastica is described using some simplifications by both physical and mathematical models. The mathematical model can be discussed using a solution of six nonlinear differential equations with appropriate boundary conditions. Three relationships are the equations of equilibrium, and the other describes the displacements along the particular axis, the change in curvature and the physical law.
PL
Swobodne układanie płaskich wyrobów włókienniczych można opisać za pomocą elastyki o tym samym kształcie, obciążeniach i warunkach układania całego produktu. Zachowanie się elastyki opisane jest na ogół z wykorzystaniem pewnych uproszczeń zarówno dla modeli fizycznych jak i matematycznych. Artykuł przedstawia ogólną teorię dotyczącą określania kształtu elastyki poddanej statycznemu zginaniu w jednej płaszczyźnie z wykorzystaniem przemieszczeń. Przemieszczenia są opisane poprzez współrzędne punktów początkowo nieugiętej elastyki i nałożone obciążenia. Rozważany model matematyczny wykorzystuje rozwiązanie sześciu nieliniowych równań różniczkowych z odpowiednimi warunkami brzegowymi. Trzy związki stanowią równania równowagi, natomiast pozostałe opisują przemieszczenia wzdłuż określonych osi, zmiany krzywizny oraz prawo fizyczne.
The main goal of the paper is to determine the physical and mathematical models of coupled heat and mass transport within pads during ironing as well as optimize the pads thicknesses. Introducing the Fick’s diffusion in fibers, heat and mass transport equations are formulated and accompanied by a set of boundary and initial conditions. Optimization of thickness is gradient oriented, the necessary objective functionals are analyzed. Numerical examples of optimization concerning the pads thickness are presented.
PL
Główny cel artykułu to określenie modelu fizycznego i matematycznego sprzężonego transportu masy i ciepła w wykładzinach podczas prasowania, jak również optymalizacja grubości wykładzin. Wprowadzenie dyfuzji Ficka we włóknach pozwala sformułować równania transportu ciepła i masy, uzupełnione o układ warunków brzegowych i początkowych. Optymalizacja grubości jest zorientowana gradientowo, dlatego są analizowane niezbędne funkcjonały celu. Zostały zaprezentowane przykłady numeryczne dotyczące optymalizacji grubości wykładzin.
The main goal of paper presented was to evaluate clothing products (including products coated by semi-permeable membranes) in respect of thermal comfort. To achieve this, the thermal-insulating parameters were measured using an Alambeta measuring instrument. The research program introduced a set of diversified materials of different raw material composition, membranes applied, weave, density etc. The test results were analyzed in respect of the thermal-insulating parameters of multilayer products, particularly the membrane effect as a separating and protective layer.
PL
Podstawowy cel prezentowanego artykułu to ocena wyrobów odzieżowych (włącznie z wyrobami z naniesionymi membranami półprzepuszczalnymi) pod kątem komfortu cieplnego. Parametry izolacyjności cieplnej były mierzone za pomocą przyrządu pomiarowego Alambeta. Program badań uwzględnia zestaw zróżnicowanych materiałów o różnych: składzie surowca, zastosowanych membranach, splocie, gęstości itp. Wyniki badań były analizowane z uwagi na parametry izolacyjności cieplnej wyrobów wielowarstwowych, szczególnie wpływ membrany jako warstwy rozdzielającej i ochronnej.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Let us next analyse the coupled problem during ironing of textiles, that is, the heat is transported with mass whereas the mass transport with heat is negligible. It is necessary to define both physical and mathematical models. Introducing two-phase system of mass sorption by fibres, the transport equations are introduced and accompanied by the set of boundary and initial conditions. Optimisation of material thickness during ironing is gradient oriented. The first-order sensitivity of an arbitrary objective functional is analysed and included in optimisation procedure. Numerical example is the thickness optimisation of different textile materials in ironing device.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The main goal of the current work is to analyse the three-dimensional approach for modelling knitted fabric structures for future analysis of physical properties and thermal phenomena. The introduced model assumes some simplification of morphology. First, fibres in knitted fabrics are described as monofilaments characterized by isotropic thermal properties. The current form of the considered knitted fabric is determined by morphological properties of the used monofilament and simplification of the stitch shape. This simplification was based on a particular technology for the knitting process that introduces both geometric parameters and physical material properties. Detailed descriptions of heat transfer phenomena can also be considered. A sensitivity analysis of the temperature field with respect to selected structural parameters was also performed.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Head is the most sensitive body part of neonate. Head that is considerably uncovered causes the significant heat and moisture loss from the skin to the surrounding areas. The main goal is to optimise the thickness of a multilayer composite textile bonnet to secure the optimal skin parameters. Problem is solved using both sensitivity analysis and material derivative concept. An arbitrary objective functional is introduced, its first-order sensitivity is formulated by means of a direct approach. Numerical application is the thickness optimisation of a composite bonnet made of different textile materials.
The global model of heat and mass transport is determined by means of the heat balance with a term describing evaporation of sweat. Heat is supplied by metabolic heat production and lost by means of different phenomena within all body portions. The global correlation can be solved for prescribed parameters of the bonnet and external clothing. Different clothing materials, covering area and thickness of the bonnet, as well as characteristic times are discussed to prevent hyperthermia and hypothermia.
PL
Globalny model transportu masy i ciepła jest określony za pomocą bilansu ciepła ze składnikiem opisującym parowanie potu. Ciepło jest dostarczane przez metaboliczną produkcję ciepła, a tracone za pomocą różnych zjawisk we wszystkich częściach ciała. Globalną zależność można rozwiązać dla określonych parametrów czepka i ubioru. W celu zapobieżenia hipertermii i hipotermii zostały przedyskutowane różne materiały ubioru, powierzchnie okrycia i grubości czepka, oraz charakterystyczne czasy.
Calenders are widely used in the textile industry to finish flat textile products. The main goal of the paper was to analyze the thermal phenomena within a calender shaft heated by oil and optimize the material thickness and distribution of heat sources within the external mantle. The optimization problem is solved by means of both sensitivity and the material derivative concept. Characteristics of the state variable (i.e. the temperature of the mantle surface) are determined as time-dependent. Numerical examples of material layer optimization are also included.
PL
Kalandry są szeroko stosowane w przemyśle włókienniczym do wykańczania wyrobów płaskich. Główny cel artykułu to analiza zjawisk cieplnych występujących w wale kalandra ogrzewanego olejem oraz optymalizacja grubości materiału i rozkładu źródeł ciepła w jego płaszczu zewnętrznym. Problem optymalizacji jest rozwiązywany przy wykorzystaniu wrażliwości i koncepcji pochodnej materialnej. Charakterystyki zmiennych stanu (tzn. temperatury na powierzchni płaszcza) zostały określone jako zmienne w czasie. Zostały również przedstawione przykłady numeryczne optymalizacji warstw materiałów.
Textile laminate is created by introducing a thermoplastic polymer between the inner layer and outer material, which is then softened by heat. The connection is secured by adhesive properties of the polymer and the pressure applied after the heating zone. The state variables are defined as thus: the temperature of the heating zone and the pressure of rollers for the pressure system. The heat problem is described by the heat transport equation as well as the boundary and initial conditions. The distributions of the mean temperature within the polymer layer can be determined by numerical simulation. The sensitivity of the temperature field to the selected material parameters within clothing laminates is determined.
PL
Laminat włókienniczy jest tworzony przez termoplastyczny polimer zmiękczany cieplnie, wprowadzany między wkład odzieżowy i materiał zewnętrzny. Połączenie jest tworzone dzięki właściwościom adhezyjnym polimeru oraz naciskowi przykładanemu poza strefą nagrzewania. Zmienne stanu to temperatura dla strefy nagrzewania oraz nacisk wałków systemu dociskowego. Problem cieplny jest opisany przez równanie transportu ciepła oraz warunki brzegowe i początkowe. Rozkład średniej temperatury w warstwie polimeru może zostać określony poprzez symulacje numeryczne. Została wyznaczona wrażliwość pola temperatury w laminatach odzieżowych na wybrane parametry materiałowe.
This paper addresses the problem of tampering detection and discusses methods used for authenticity analysis of digital audio recordings. Presented approach is based on frame offset measurement in audio files compressed and decoded by using perceptual audio coding algorithms which employ modified discrete cosine transform. The minimum values of total number of active MDCT coefficients occur for frame shifts equal to multiplications of applied window length. Any modification of audio file, including cutting off or pasting a part of audio recording causes a disturbance within this regularity. In this study the algorithm based on checking frame offset previously described in the literature is expanded by using each of four types of analysis windows commonly applied in the majority of MDCT based encoders. To enhance the robustness of the method additional histogram analysis is performed by detecting the presence of small value spectral components. Moreover, computation of maximum values of nonzero spectral coefficients is employed, which creates a gating function for the results obtained based on previous algorithm. This solution radically minimizes a number of false detections of forgeries. The influence of compression algorithms’ parameters on detection of forgeries is presented by applying AAC and Ogg Vorbis encoders as examples. The effectiveness of tampering detection algorithms proposed in this paper is tested on a predefined music database and compared graphically using ROC-like curves.
Inlayers are introduced to improve the aesthetic qualities and stiffness against the creasing of clothing laminates. The laminate is created by the thermoplastic polymer glue between the inlayer and clothing material, softened by the heat. The connection is secured by the adhesive properties of the polymer and the pressure applied. The state variable is temperature. The heat transfer is described by the heat transport equation as well as by the set of boundary and intial conditions. The temperature distributions within the inlayers are determined by the numerical simulation for different temperatures of the heating plates. The temperature maps are shown by means of the graphical modulus of the program ADINA. The mean temperature of the polymer layer is next calculated.
PL
Wkłady włókiennicze są stosowane w celu poprawy właściwości estetycznych i wzrostu sztywności zgniatania laminatów odzieżowych. Laminat odzieżowy jest tworzony z wykorzystaniem termoplastycznego kleju polimerowego, umieszczonego między wkładem i materiałem odzieżowym, rozrzedzonego za pomocą ciepła. Połączenie jest utrwalane dzięki właściwościom adhezyjnym polimeru oraz przyłożonemu naciskowi. Zmienna stanu to temperatura. Przepływ ciepła jest opisywany za pomocą równania transportu ciepła oraz układu warunków brzegowych i początkowych. Rozkład temperatury we wkładzie można określić za pomocą symulacji numerycznej dla różnych temperatur płyt grzejnych. Mapy temperatury można poddać wizualizacji za pomocą modułu graficznego programu ADINA. Następnie można określić temperaturę warstwy polimeru.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The main goal was to optimise the thermal conditions within a diving suit and improve the user’s comfort. The wet diving suit consisted of (i) an external neoprene layer with air bubbles as additional insulation, and (ii) internal textile clothing to improve the insulation effect. Both layers were connected as a composite because the friction coefficient is very high. The core temperature should be constant and monitored during activity because a change in it is a sign of hypothermia. The internal textile layer contained textronic systems to transfer the medical parameters selected. The state variable is the temperature, whereas the design variables are the coordinates of the crucial points within the layers. Heat transfer is described by a state equation and set of boundary and initial conditions. The first-order sensitivities of an arbitrary behavioural functional are formulated and implemented into the optimality conditions of the problem. A simple numerical example of the optimisation of the thermal conditions is considered.
PL
Główny cel to optymalizacja warunków termicznych w ubiorze do nurkowania oraz polepszenie komfortu jego użytkownika. Mokry ubiór do nurkowania składa się z (i) zewnętrznej warstwy neoprenu z pęcherzykami powietrza jako dodatkową izolacją cieplną, (ii) wewnętrznego ubioru włókienniczego do polepszenia efektu izolacji cieplnej. Obie warstwy są połączone na zasadzie kompozytu, ponieważ współczynnik tarcia miedzy nimi jest bardzo duży. Temperatura ciała powinna być stała i monitorowana podczas aktywności, jej zmiana może być sygnałem hipotermii. Wewnętrzna warstwa materiału włókienniczego zawiera systemy tekstroniczne do transportu wybranych parametrów medycznych. Zmienna stanu to temperatura, zaś zmienne projektowania to współrzędne podstawowych punktów w każdej warstwie. Przewodzenie ciepła jest opisane za pomocą równania stanu oraz układu warunków brzegowych początkowych. Zostały sformułowane wrażliwości pierwszego rzędu dla dowolnego funkcjonału w postaci ogólnej, które dalej wprowadzono do warunków optymalności problemu. Został rozwiązany prosty przykład numeryczny optymalizacji warunków termicznych.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The heat transfer within seams bounded by a thermowelding machine is analysed as a transient problem, i.e. time- and space-dependent. The physical model determines a multilayer textile composite made of connected fabrics and also it presents the material homogenisation. The mathematical model introduces a state differential equation accompanied by a set of boundary and initial conditions. The problem can be solved numerically and visualised by means of the graphical modulus of the ADINA program. Temperature maps are shown for the diversified temperatures of the machine head on the upper surface of the seam as well as the different time steps.
PL
Przewodzenie ciepła w szwach łączonych za pomocą zgrzewarki jest analizowane jako problem nieustalony, tzn. zmienny w czasie i przestrzeni. Model fizyczny określa wielowarstwowy kompozyt włókienniczy, który składa się z łączonych materiałów oraz homogenizację materiału. Model matematyczny wprowadza różniczkowe równanie stanu wraz z układem warunków brzegowych i początkowych. Problem rozwiązano numerycznie i zwizualizowano za pomocą modułu graficznego programu ADINA. Mapy temperatury zostały określone dla zróżnicowanych temperatur głowicy maszyny, dolnej powierzchni szwu oraz różnych kroków czasowych.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Knitted fur fabrics can be analysed as a textile composite made of two layers (a plait layer and a pile layer).The basic geometrical parameter is the relative cover i.e. the surface fraction of fbres, determined according to a computer technique of image processing and introduced into the homogenisation procedure. The heat transfer problem can be formulated within each layer by a second-order differential state equation and a set of boundary and initial conditions. State equations are solved numerically and the results visualised by the ADINA program. A simple numerical example is considered.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Both physical and mathematical models of lockstitch tightening are determined. Te basic dynamical equation is a second-order diferential correlation with respect to time; the forces applied are analysed and defned. Te supplemented correlations are formulated by means of basic physical phenomena. Te total angle of contact on the mobile barriers of the disc is introduced by physical analysis of the take-up mechanism. Both mechanical and thermal elongation are determined within the thread and introduced into the basic dynamical equation. Te set of equations can be solved by means of any processing sofware (for example Mathematica) and the results obtained visualised for diferent parameters.
This paper describes the problem of tampering detection and discusses the main methods used for authenticity analysis of digital audio recordings. For the first topic, two frequency measurement algorithms based on electric network frequency criterion are applied. Time-frequency analysis is used and improved with reassignment method for purpose of visual inspection of modified recordings. The algorithms are shortly described and exemplary plots are presented with interpretation. The last described method, recently proposed, is based on checking frame offsets in compressed audio files.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.