W artykule przedstawiono nowe tendencje w projektowaniu, w szczególności pojazdów wojskowych. Przybliżono ideę projektowania mechatronicznego – synergii metod badawczych w celu osiągnięcia optymalnego wytworu. Opisano metodę projektowania pojazdów specjalnych polegającą na połączeniu modeli wirtualnych i modeli rzeczywistych wybranych komponentów pojazdu. Analizowano tendencje rozwojowe pojazdów wojskowych.
EN
The paper presents new trends in design, particularly in the design of military vehicles. The idea of mechatronic design, which is a synergy of research methods in order to achieve optimal product, is outlined. The method of designing special vehicles which is the combination of both virtual and real models of selected vehicle components is described. Additionally, trends in development of military vehicles are analyzed.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents new trends in design, particularly in the design of military vehicles. The idea of mechatronic design, which is a synergy of research methods in order to achieve optimal product, is outlined. The method of designing special vehicles which is the combination of both virtual and real models of selected vehicle components is described. Additionally, trends in development of military vehicles are analyzed.
The purpose of this paper is to present a novel mechatronic system for gait re-education which consists of a body weight support system (BWS system) and a treadmill. This publication covers mainly issues related to the design and optimization process of a control algorithm dedicated for the unloading system. The proposed control system is based on a fuzzy logic controller coupled with a PID regulator. The optimization of parameters for regulators has been conducted based on numerical simulations in which a hybrid optimization method combining a genetic algorithm with a gradient algorithm has been used. The developed control system has been tested experimentally.
W artykule przedstawiono metodę wykorzystania optymalizacji działania suwnicy pomostowej pod względem zadania transportowego I generowanych w trakcie transportu oscylacji ładunku. W układzie sterującym pracą napędów suwnicy zastosowano logikę rozmytą. W procesie kształtowania I doboru bazy reguł regulatora rozmytego, kształtu zbiorów rozmytych wykorzystuje się wiedzę ekspercką. Tak zdefiniowane reguły i zbiory rozmyte pozwalają na poprawną pracę, jednakże nie są optymalne. W celu poprawienia jakości działania posłużono się optymalizacją bazującą na algorytmach genetycznych.
EN
The paper presents a method for optimizing the use of the crane bridge, in terms of transport jobs and generated oscillations during transport. In the control system of crane drives the fuzzy logic was used. In the process of formulation and selection of fuzzy rules and shapes of fuzzy sets operator knowledge is used. The defined rules and fuzzy sets allows to proper operation, but they are not optimal. In order to improve performance, genetic algorithm based optimization was used.
Praca dotyczy badań doświadczalnych i modelowych chodu dzieci zdrowych oraz z zaburzeniami neurologicznymi, a w szczególności z porażeniem połowiczym. W artykule przedstawiono przykładowe wyniki badań doświadczalnych, takie jak parametry czasowo-przestrzenne chodu, wielkości kinematyczne oraz reakcje od podłoża, a także wyniki obliczeń numerycznych sił mięśniowych i reakcji w stawach kończyn dolnych tych dzieci.
EN
The work concerns the experimental and modeling studies of gait for healthy children and children with neurological disorders. The paper presents examples of the results of experimental studies, such as spatiotemporal parameters, the kinematics quantities and ground reaction forces, and the results of numerical calculations of muscle and joint reaction forces of the lower limbs for these children.
Praca zawiera opis metodyki wyznaczania sił mięśniowych na podstawie zarejestrowanych potencjałów czynnościowych mięśni kończyn dolnych podczas chodu dla zdrowej dorosłej osoby. Badania w ramach niniejszej pracy zostały przeprowadzone z wykorzystaniem zestawu do elektromiografii powierzchniowej BTS Pocket EMG.
EN
The paper contains a description of the methodology for determination of muscle forces on the basis of recorded action potentials of lower limb muscles during gait for a healthy adult. The research in this study were conducted using BTS Pocket EMG surface electromyography system.
Napędy hybrydowe wymagają stosowania różnego rodzaju rozwiązań dotyczących przeniesienia i sumowania mocy mechanicznej. Niejednokrotnie istnieje potrzeba połączenia wielu źródeł oraz systemów transmisji mocy, takich jak silniki spalinowe, elektryczne oraz układy hydrauliczne czy też pneumatyczne. Połączenie to wymaga zazwyczaj konstruowania wysoko sprawnościowych przekładni mechanicznych zapewniających możliwość rekuperacji energii. W przypadku maszyn i pojazdów o dużym zapotrzebowaniu energii, takich jak wózki widłowe o udźwigu 20 ton, niezbędne jest także zapewnienie przeniesienia znacznych mocy.
EN
The rising fossil fuel prices and environmental standards cause that more and more frequently are used new solutions to drive utility vehicles. The most often solutions in nowadays are focus on hybrid technology which coupling electric, mechanical and hydraulic systems. The benefits of the new solutions are apparent the most in the case of transport vehicles which consume large amounts of energy and has differentiated operating cycles. Undoubtedly, this type of vehicle may include heavy lift forklift trucks. The article presents the transmission system of forklift truck with energy recuperation from drive and lift mechanisms. The dynamic model was created of forklift truck in MATLAB SIMULINK environmental in order to check the possible benefits of applied drive. This model includes both the mechanical system as well as electric and hydraulic systems. The applied control algorithms allow the implementation of regenerative lowering loads and braking the vehicle. The dynamic simulations of this model have been carried out for a typical forklift truck cycle. The obtain results illustrate the advantages of hybrid drive technology, compared to standard solutions.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper deals with some results of the research dedicated to mechatronic design and machinery dynamics of special vehicles conducted in the Department of Applied Mechanics. The selected important aspects of the tracked vehicles dynamic modelling process related to dynamics of the drive system and the suspension of selected tracked vehicles are presented.
W pracy przeprowadzono badania doświadczalne oraz badania modelowe chodu dzieci z zaburzeniami neurologicznymi. W obliczeniach numerycznych wykorzystano model matematyczny ruchu kończyn dolnych pozwalający na wyznaczenie sił generowanych przez mięśnie. Identyfikację sił mięśniowych przeprowadzono przy wykorzystaniu metod optymalizacyjnych.
EN
This work investigates the experimental and model studies of children’s gait with neurological disorders. In numerical calculations was used a mathematical model of motion of the lower limbs, which helps to determine the forces generated by muscles. Identification of muscle forces was conducted using optimization methods.
W artykule przedstawiono przykładowe wyniki pomiarów potencjałów czynnościowych mięśni dla dzieci zdrowych, z zaburzeniami neurologicznymi oraz po usunięciu guza tylnej jamy czaszki. Pomiary zostały przeprowadzone przy pomocy zestawu BTS Pocket EMG, który jest zintegrowany z systemem do trójwymiarowej analizy ruchu BTS Smart.
EN
The article presents exemplary results of muscle action potential measurements for the healthy children, children with neurological deficits and after resection of the posterior fossa tumors. Measurements were made by means of BTS Pocket EMG kit, which was integrated with the three-dimensional motion analysis system BTS Smart.
W pracy przedstawiono nowatorską metodę interaktywnej rehabilitacji dzieci z wadami narządu ruchu. Może ona być zastosowana do ćwiczeń profilaktyczno-korekcyjnych szczególnie dzieci z płaskostopiem. Rehabilitacja przy pomocy tego typu kinezyterapii odbywa się na zasadzie nieświadomej zabawy podczas gry na komputerze.
EN
The innovative method of interactive kinesiotherapy for children with fiat foot is presented in this paper. The rehabilitation will be carry out with use of special device as an unaware fun during a game on the computer.
W artykule zaprezentowane zostały przykładowe wyniki badań chodu kobiet w obuwiu o różnej wysokości i kształcie obcasa, a także bez obuwia. Badania zostały przeprowadzone dla 5 kobiet zdrowych przy wykorzystaniu systemu do trójwymiarowej analizy ruchu BTS Smart.
EN
The article presents the exemplary results of the gait analysis of women in the shoes of different heel heights and surfaces and also without shoes. This research was made using three-dimensional motion analysis system BTS Smart for 5 healthy women.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono metodę optymalnego kształtowania cech konstrukcyjnych mechatronicznych układów napędowych maszyn górniczych w aspekcie trwałości i niezawodności. Omówiono zagadnienia komputerowej analizy niezawodności konstrukcji połączonej z metodą elementów skończonych. Przedstawiono zagadnienia modelowania mechatronicznych układów napędowych z uwzględnieniem przekładni zębatej oraz silnika asynchronicznego. W przedstawionym modelu dynamicznym uwzględniono zjawiska nieliniowe: zmienną sztywność zazębienia oraz luzy międzyzębne. Badania optymalizacyjne przeprowadzono z wykorzystaniem modeli matematycznych układu napędowego. Jako funkcję celu przyjęto minimalizację wartości maksymalnych naprężeń stykowych i u podstawy zęba. W procesie optymalizacji został wykorzystany algorytm optymalizacji rojem cząstek (PSO - Particle Swarm Optimization).
EN
A method of optimal creation of design features of mechatronic drive systems of mining machines in the aspect of durability and reliability was presented in the paper. The problems of computer analysis of reliability of design combined with the Finite Elements Method were discussed. The issues of modelling of mechatronic drive systems, including toothed gear and asynchronous motor, were presented. Non-linear phenomena: variable toothing stiffness and tooth clearances were taken into account in a presented dynamic model. Optimization tests were conducted with the use of mathematical models of drive system. Minimization of values of maximal contact stresses and stresses at tooth's base were accepted as an objective function. An algorithm of Particle Swarm Optimization (PSO) was used in the optimization process.
W pracy przeprowadzono analizę porównawczą modeli kierowcy, o różnym stopniu złożoności na podstawie symulacji komputerowych wypadków drogowych. Przeprowadzone badania pozwoliły ocenić wpływ założeń upraszczających modelu na wyniki analizy wypadków samochodowych, a porównanie wyników poszczególnych symulacji umożliwiło oszacowanie różnic pomiędzy przypadkami zderzeń dla różnego stopnia złożoności modelu kierowcy.
EN
The comparative analysis of results simulations for the various configurations of driver model was conducted in the paper. Four models were created in order to realization of research aims. Carried out researches allowed to estimate the influence of the model accuracy on the obtained results. Models of driver were used to analysis of internal forces which are appeared in human spine during different car accidents.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The paper presents a concept of a system for isolation from external vibration sources with use of a magnetorheological (MR) dampers. Design/methodology/approach: Results of experimental studies of a prototype magnetorheological damper at various magnitudes of control current and the manner of modelling electromagnetic phenomena occuring in the damper are presented in this paper. The effect of magnetic field on magnetorheological fluid is modelled by the finite element method. The mathematical model of the system as well as the damper model are outlined along with the relevant control facilities. Numerical simulations were carried out for an exemplary excitation. Findings: The elaborated damper and applied control algorithms substantially infuences the values for velocities and accelerations. Incorporation of a controllable damper into the stabilization system significantly decreases displacements of the mass to be stabilized being the results of shocks and bumps caused by excitations w(t) as a compared to similar displacement of the same mass when only a passive damper was used. Research limitations/implications: For the future research it is necessary to improve characteristics of elaborated damper in order to improve its efficiency. Practical implications: Many mechanical systems should separate from sources of vibrations. The active or semiactive vibration control systems offer a number of advantages as compared with passive systems so that better efficiency of vibration damping is assured. Originality/value: The paper presents new concept of vibration damper with magnetorheological fluids and way of its application in industrial practice.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The goal of this paper is to present application and method of numerical modelling smart materials in vibration control systems. Two methods of vibration control was presented in this work. First one is based on shape memory alloy absorber. Second method use magnetorheological bearing which was placed in revolute join of manipulator mechanism. Design/methodology/approach: The numerical models of presented mechanical systems were created in APDL language, which is internal ANSYS language. Dynamic characteristics of shape memory alloy absorber were determined by using algorithm which automatically changes absorber's length. The manipulator mechanism with magnetorheological bearing was modelled by using multibody dynamics method connected with finite element method in ANSYS environment. Findings: Through this study it was determined shape memory alloy absorber's length which eliminated specified resonance due to natural frequencies of mechanical system. The dynamic characteristics of mechanical system with magnetorheological bearing were also obtained. Research limitations/implications: The main disadvantage of presented methods is the necessity to calculate parameters for each iteration step. In the case of shape memory alloy absorber this process significantly extends the calculation time. Practical implications: Presented methods allowed to determine dynamic characteristics of vibration control systems using smart materials and enabled implementation of the method to commercial finite element method environment. Originality/value: This work contains new aspects, which are: determination of shape memory alloy absorber's length, practical implementation of magnetorheological fluids in vibration control systems.
Wymagania stawiane elektrowniom wiatrowym, tj. generowanie dużej mocy, wytrzymałość zmęczeniowa, czy niskie koszty materiałowe oraz produkcji, związane są z parametrami mającymi zarówno wartości ciągłe (jak np. grubość dźwigarów czy żeber), jak i dyskretne (np. liczba żeber usztywniających oraz ich rozmieszczenie wzdłuż rozpiętości łopat). Dlatego też proces optymalizacyjny poprzedzający proces projektowania elektrowni wiatrowych jest przykładem procesu złożonego, wymagającego rozpatrywania wielu kryteriów jednocześnie. A zatem jest to proces związany z zagadnieniem optymalizacji wielokryterialnej, którego me można rozwiązać stosując klasyczne metody optymalizacji.
EN
The optimal design of the wind turbine blade involves many requirements, for example generating me large output, assurance stability of the blade structure or assurance low material costs and production. These requirements are connected with parameters of continuous nature and discrete nature. During constructional process of the wind turbine blade we have to consider many aspects, what is the reason of complexity of the problem of choice of optimal design features of the blade. This problem requires use of the multicriteria optimization methods.
Outcomes of crash tests are very important factor which decide about well done validation of numerical models. Process of models creation of human body with detailed structure of cervical and lumbar spine in a situation corresponding to real road accidents are presented in this paper. Results of experimental tests carried out by professional institutions were used to verification and materials parameter determination of the models. The models were created using professional WorkingModel 2D system and were used to simulate head-on, rear car collisions, side impact and rollover car accidents.
Reduction of degrees of freedom of narrow arm longwall shearer loader by Guyan's method is presented in this work. Model was made as 3D model, and for modal analysis Ansys program was used. Finite element method enabled determination of freąuencies and shapes of free vibrations of the system, before and after the reduction of degrees of freedom. In the aim of comparison of the elaborated models the MAC criterion was used.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.