Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of the depth of the plastically deformed top layer in burnishing process of shaft using a ceramic tool

Paszta Piotr, Chałko Leszek, Kowalik Rafał

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2024

|

Vol. 41, nr 1

47-55

EN

Burnishing is one of the most effective methods of improving the strength of the surface layer of shafts as a result of strain strengthening of the material. This article presents an analytical approach to determining the the depth of the plastically deformed top layer of shaft based on Belyaev's theory. Contact of two bodies with an asymmetric stress state was assumed. A classic (symmetrical) solution was also considered. The aim of the research was to compare the calculated values of the depth of the plastically deformed top layer determined using these two methods. The calculations considered burnishing of shafts with a diameter of 48 mm made of steel with a yield stress of Re = 450 MPa and Re = 900 MPa. A burnishing tool with a Si3N4 ceramic tip was used for burnishing. It was found that in the range of low contact forces, the calculated values of the depth of the plastically deformed top layer using the asymmetric solution and the classical method are similar. It was also found that the relationship between the depth of the plastically deformed top layer and the contact force can be explained by a power equation with an accuracy of R2 > 0.999.

PL

Nagniatanie jest jedną z najbardziej efektywnych metod poprawy wytrzymałości warstwy wierzchniej wałów w efekcie umocnienia odkształceniowego materiału. W tym artykule przedstawiono teoretyczne podejście do określania grubości warstwy wierzchniej odkształconej plastycznie na podstawie teorii Bielajewa. Założono kontakt dwóch ciał z niesymetrycznym stanem naprężenia. Rozważano również rozwiązanie klasyczne. Celem badań było porównanie obliczonych wartości grubości warstwy odkształconej plastycznie wyznaczonych za pomocą tych dwóch metod. W obliczeniach rozważono nagniatanie wałów o średnicy 48 mm wykonanych ze stali o granicy plastyczności Re=450 MPa oraz Re= 900 MPa. Do nagniatania wykorzystano nagniatak z końcówką ceramiczną Si3N4. Stwierdzono, że w zakresie małych sił nacisku obliczone wartości grubości warstwy umocnionej za pomocą rozwiązania niesymetrycznego i metodą klasyczną są zbliżone. Stwierdzono również, że zależność pomiędzy głębokością odkształconej plastycznie warstwy wierzchniej a siłą nacisku można wyjaśnić równaniem potęgowym z dokładnością R2> 0,999.

2

Stability test of Hyperloop vehicle in different movement conditions

Kowalik Rafał, Kisilowski Jerzy, Łusiak Tomasz, Gil Leszek

Eksploatacja i Niezawodność

|

2023

|

Vol. 25, no. 3

art. no. 169204

EN

The guide of the Hyperloop system in the paper is mathematically represented as a continuous system along which the force from the capsule travels, with the capsule in turn represented as a discrete system. The simulations discussed in the article were used to determine the displacements of the magnet elements. ANSYS software was used to perform the simulations using finite element calculations (FEM). The stability of the capsule will be determined from the results of the displacements present in the system. Taking into account the existing conditions in the magnet and guide assembly system, the simulation results were used to analyse stability in technical and stochastic terms (Lyapunov criteria) for non-linear systems. In the technical stochastic stability analysis, the transverse displacements of the electromagnets were used. The probability of unstable Hyperloop motion was then calculated.

3

On a Possibility of a Side Impact Collision Analysis Based on the Coefficients of Restitution

Kisilowski Jerzy, Zalewski Jarosław, Kowalik Rafał

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 3

257--268

EN

In this paper a potential use of the tangential coefficient of restitution has been analyzed on the basis of a computer simulation of a side oblique collision between two motor vehicles. The simulation was carried out in PC-Crash 8.0. The results obtained for a side impact collision have been considered along with the tangential phenomena occurring between the colliding vehicles. The simulation was repeated three times for the adopted values of the coefficient of restitution. Then the coefficient of restitution was divided into two components (normal and tangential) which has been described in further parts of the paper. The obtained results were compared with the certain analytical calculations basing on the vehicle crash model for a vehicles performing a planar motion but with the phenomena between their bodies included. Also a theory of collision between the rough surfaces was used. The aim of this analysis was to examine whether the coefficient of restitution divided into two perpendicular components will alter the results obtained from the analytical calculations and if it is worthy considering such division in analyzing the real accidents in road traffic. Also it has been considered whether such complication of a vehicle crash model is useful and necessary.

4

A mathematical model for controlling a quadrotor UAV

Kowalik Rafał, Łusiak Tomasz, Novak Andrej

Transactions on Aerospace Research

|

2021

|

Nr 3 (264)

58--70

EN

Given the recent surge in interest in UAVs and their potential applications, a great deal of work has lately been done in the field of UAV control. However, UAVs belong to a class of nonlinear systems that are inherently difficult to control. In this study we devised a mathematical model for a PID (proportional integral derivative) control system, designed to control a quadrotor UAV so that it follows a predefined trajectory. After first describing quadrotor flight dynamics, we present the control model adopted in our system (developed in MATLAB Simulink). We then present simulated results for the use of the control system to move a quadrotor UAV to desired locations and along desired trajectories. Positive results of these simulation support the conclusion that a quadrotor UAV spatial orientation control system based on this model will successfully fulfil its task also in real conditions.

PL

Wobec rosnącego zainteresowania bezzałogowymi statkami powietrznymi (BSP) i ich potencjalnymi zastosowaniami, w ostatnim czasie wykonano wiele prac w dziedzinie ich lepszego sterowania. BSP jednak należą do klasy nielinearnych systemów, które są z natury trudne do sterowania. W niniejszej pracy opracowano model matematyczny dla systemu sterowania opartego na metodzie PID (proportional integral derivative), zaprojektowanego do sterowania czterowirnikowym BSP tak, aby podążał on po wcześniej zdefiniowanej trajektorii. Opisano dynamiki lotu czterowirnikowym BSP i zaprezentowano model kontroli zastosowany w naszym systemie (opracowany w programie MATLAB Simulink). Przedstawione są wyniki symulacji użycia systemu do sterowania czterowirnikowym BSP w celu jego przemieszczenia się do pożądanej lokalizacji oraz wzdłuż pożądanej trajektorii. Wyniki tych symulacji potwierdzają wniosek, że oparty na tym modelu system sterowania dla czterowirnikowego BSP może z powodzeniem spełnić swoje zadanie również w warunkach rzeczywistych.

5

Reliability model of the RTC System with trackside equipment equipped with a Peltier cell

Kowalik Rafał, Sadowski Emil

Journal of civil engineering and transport

|

2020

|

Vol. 2, No. 2

99--108

EN

The article presents a mathematical model assessing the reliability of rail traffic control systems with a mounted Peltier cell. The semiconductor element will be used for operating electronic components that are in the trackside equipment. In the prepared model, Markow processes were used to describe the states occurring between individual components of the RTC System. Simulation tests were mainly based on determining the average time of component failure. The presented results were carried out for 1,000, 2,000 and 3,000 rail vehicle crossings over the railway tracks equipped with RTC Systems. At the very end of the article the conclusions resulting from computer simulations were presented.

PL

W artykule przedstawiono model matematyczny oceniający niezawodność systemów sterowania ruchem kolejowym z zamontowanym ogniwem Peltiera. Element półprzewodnikowy zostanie wykorzystany do obsługi elementów elektronicznych znajdujących się w urządzeniach torowych. W przygotowanym modelu wykorzystano procesy Markowa do opisu stanów występujących pomiędzy poszczególnymi elementami systemu SRK. Testy symulacyjne polegały głównie na określeniu średniego czasu uszkodzenia elementu. Przedstawione wyniki przeprowadzono dla 1000, 2000 i 3000 przejazdów pojazdów szynowych nad torami kolejowymi wyposażonymi w systemy SRK. Na samym końcu artykułu przedstawiono wnioski wynikające z symulacji komputerowych.

6

Mathematical modeling of unmanned movement aircraft – four-rotor

Kisilowski Jerzy, Kowalik Rafał, Parszutowicz Łukasz

Journal of civil engineering and transport

|

2020

|

Vol. 2, No. 3

149--163

EN

The article presents an analytical approach to building a mathematical model of a quadrocopter. The main purpose of building the model was to design an appropriate facility control system and analyze its behavior in various situations. The assumption was made to build a model, control system and all accompanying algorithms in an open programming environment, which will allow their subsequent implementation in a real facility, without the need to use expensive software. The quadrocopter is controlled by the operator by means of hand movements that are read by the camera and properly interpreted using advanced image processing methods. The entire system is visualized and embedded in a three-dimensional simulation environment. The model study was conducted using a DC motor as an input data source. The operation of the model was checked with a controller when a disturbance was introduced into the model. The four-rotor model with a selected regulator was tested by analyzing the angular velocity and position of the object in a rectangular coordinate system. At the end of the article, the results of the simulations made are presented and the resulting conclusions are presented.

PL

W artykule przedstawiono analityczne podejście do budowy modelu matematycznego czterowirnikowca. Głównym celem budowy modelu było zaprojektowanie odpowiedniego systemu sterowania obiektem oraz analiza jego zachowania w różnych sytuacjach. Przyjęto założenie, aby model, system sterowania oraz wszystkie towarzyszące im algorytmy zbudować w otwartym środowisku programistycznym, co pozwoli na ich późniejszą implementację w rzeczywistym obiekcie, bez konieczności stosowania drogiego oprogramowania. Sterowanie czterowirnikowcem przez operatora odbywa się za pomocą ruchów ręki, które są odczytywane przez kamerę i odpowiednio interpretowane przy użyciu zaawansowanych metod przetwarzania obrazu. Cały system jest wizualizowany i osadzony w trójwymiarowym środowisku symulacyjnym. Badania modelowe przeprowadzono z wykorzystaniem silnika prądu stałego jako źródła danych wejściowych. Działanie modelu zostało sprawdzone za pomocą kontrolera po wprowadzeniu do modelu zakłócenia. Model czterowirnikowca z wybranym regulatorem testowano analizując prędkość kątową i położenie obiektu w prostokątnym układzie współrzędnych. Na końcu artykułu zaprezentowano wyniki przeprowadzonych symulacji oraz przedstawiono wynikające z nich wnioski.

7

Pomiar dokładności obiektu BSP wyposażonego w odbiornik GNSS w warunkach statycznych i kinematycznych

Bieńczak Rafał, Doszczeczko Tomasz, Komorek Andrzej, Kowalik Rafał

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Sił Powietrznych

|

2017

|

Nr 1

91--102

PL

W artykule przedstawiono wyniki z badań rzeczywistych dotyczących dokładności odbiornika globalnego systemu nawigacji satelitarnej (ang. Global Navigation Satelites Systems – GNSS), umiejscowionego na obiekcie latającym BSP. Ponadto przedstawiono opis matematyczny obiektu BSP, który poddano badaniom przeprowadzonym w warunkach rzeczywistych, a uzyskane na tym etapie wyniki zaprezentowano w postaci przebiegów współrzędnych geograficznych odczytanych z odbiornika GNSS. Przedstawione w referacie wyniki odnoszą się do konkretnego odbiornika GNSS, stąd mogą się one różnić w zależności od rodzajów radiowych urządzeń nawigacyjnych.

EN

The article presents results of real-world study on the accuracy of a GNSS receiver (Global Navigation Satellites Systems), placed in a UAV. Moreover, a mathematical 102 description of a UAV was included, which was tested in real-life conditions and the results obtained at this stage were presented in the form of geographical coordinates from the GNSS receiver. As the results presented refer to a specific GNSS receiver, the differences can result, depending on the type of a radio navigational device.