Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

An estimation of lithium-ion battery state of health - ageing-included modelling and experimental studies

Mroz P., Gorny P., Ekiert M., Uhl T.

Diagnostyka

|

2016

|

Vol. 17, No. 2

25--34

EN

In this paper we present a study on Li-Ion Battery (LIB) modelling, including battery ageing profile, as a ground for development of state of health (SoH) prediction and monitoring system. An influence of LIB ageing was included by the mean of ageing module, based on voltage, resistance and capacity characteristics, resulting from preliminary experimental measurements. Our model, based on equivalent circuit model (ECM) and parameter estimation procedure, was implemented in MATLAB software and then validated. The simulation results are used for battery SoH estimation, which may be use in a future to optimize the conditions of LIB cycling and therefore extend the battery lifetime.

PL

Niniejszy artykuł przedstawia badania nad stworzeniem modelu baterii litowo-jonowej, uwzględniającego procesy starzenia baterii, jako podstawę do budowy systemu monitorowania stanu baterii. Wpływ procesów starzenia został uwzględniony za pomocą specjalnego modułu, zdefiniowanego przy pomocy parametrów (tj. charakterystyki napięciowe, impedancyjne, pojemnościowe) uzyskanych na drodze pomiarów eksperymentalnych. Opracowany model, oparty na równoważnym dwugałęziowym modelu elektrycznym RC, został zaimplementowany w środowisku MATLAB, a następnie poddany walidacji. Wyniki przeprowadzonych symulacji wykorzystano do opracowania algorytmu estymacji stanu baterii, który w przyszłości może posłużyć do optymalizacji warunków pracy ogniw litowo-jonowych.

2

The use of digital image correlation in the study of Achilles tendon strain field

Holak K., Kohut P., Młyniec A., Ekiert M., Tomaszewski K., Uhl T.

Mechanics and Control

|

2015

|

Vol. 34, no. 1

19--26

EN

This paper presents an application of a vision-based measurement method in the experimental mechanics of biological materials. The displacement and strain fields of a human Achilles tendon specimen under a tensile test were computed using the digital image correlation method. Different software applications, both commercial and open source, were compared. The performance of algorithms was tested based on a referential measurement earned out by commercial software with the affine model of deformation implemented. The root mean square error of the difference between strain obtained using the reference measurement and each of the analyzed programs was computed. Additionally, an example of a full-field computation of displacement and strain field was presented.

PL

Artykuł przedstawia zastosowanie pomiarów wizyjnych w mechanice eksperymentalnej badającej właściwości materiałów biologicznych. Pole przemieszczeń i odkształceń ludzkiego ścięgna Achillesa uzyskane podczas statycznej próby rozciągania zostało wyznaczone za pomocą algorytmu cyfrowej korelacji obrazów. Porównano kilka wybranych programów komputerowych, zarówno komercyjnych, jak i darmowych, realizujących pomiar za pomocą metody korelacji Skuteczność algorytmów była testowana na podstawie wyników referencyjnych, otrzymanych z komercyjnego programu, w którym została zaimplementowana korelacja oparta na deformowalnym modelu afinicznym. Wyznaczono błędy średniokwadratowe różnicy pomiędzy danymi referencyjnymi a danymi otrzymanymi z każdego z testowanych programów. Dodatkowo pokazano przykład uzyskanego pola przemieszczeń i odkształceń na całej powierzchni testowanej próbki.

3

The influence of degradation on the viscosity and molecular mass of poly(lactide acid) biopolymer

Ekiert M., Mlyniec A., Uhl T.

Diagnostyka

|

2015

|

Vol. 16, No. 4

63--70

EN

In this paper, we present a study on stability of popular biopolymer poly(lactide acid) (PLA) under degradation process. As a main objective of this study we investigate an influence of polymer decomposition on decrease of its two physicochemical parameters – dynamic viscosity and molecular mass. To include the molar mass distribution we calculate three various mass averages: the number, the weight and the viscosity molar mass. To simulate the polylactide behavior at the atomic level we use molecular dynamics method in conjunction with reactive force field ReaxFF. To provide degradation conditions similar to human interior system we operate in the MD-NVT conditions at the temperature 310K. Based on reported in literature values of polylactide density we develop computational model of its amorphous structure. We achieve full compliance with expectations – obtained values of PLA viscosity and mass are steadily dropping. Determined trends confirm progressive polymer decomposition resulting in deterioration of polymer durability. The obtained results may be use in a future to predict a lifetime of biomedical polymer implants.

PL

Niniejszy artykuł przedstawia badania nad stabilnością popularnego biopolimeru - polilaktydu (PLA). Celem badań była zbadanie wpływu procesu degradacji PLA na jego wybrane właściwości fizykochemiczne tj. lepkość dynamiczną i masę cząsteczkową. Aby uwzględnić zjawisko polimolekularności obliczono trzy różne średnie masowe – średnią liczbową, wagową oraz lepkościową. Symulacja zachowania polilaktydu na poziomie atomowym została wykonana z użyciem metody dynamiki molekularnej przy współpracy z reaktywnym polem siłowym ReaxFF. Narzucone, przy pomocy zespołu kanonicznego NVT, warunki degradacji były zbliżone do warunków panujących we wnętrzu ludzkiego ciała. Opierając się na wartościach gęstości polilaktydu podawanych w literaturze opracowano także atomowy model jego struktury amorficznej. Otrzymane wyniki obliczeń są całkowicie zgodne z przewidywaniami – wartości lepkości i mas spadają wraz z postępem procesu degradacji skutkując obniżoną trwałością biomateriału. Uzyskane wyniki mogą w przyszłości posłużyć do budowy modelu predykcyjnego określającego czas życia polimerowych implantów.