Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 29

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
In the paper a nonlinear model of a lattice-boom crane with lifting capacity up to 700mT for static analysis is presented. The rigid finite element method is used for discretisation of the lattice-boom and the mast. Flexibility of rope systems for vertical movement and for lifting a load is also taken into account. The computer programme developed enables forces and stress as well as displacements of the boom to be calculated. The model is validated by comparison of the authors’ own results with those obtained using professional ROBOT software. Good compatibility of results has been obtained.
PL
W artykule przedstawiono trzy sformułowania metody sztywnych elementów skończonych: metodę klasyczną, pierwszą modyfikację, w której uwzględnia się podatności giętną i skrętną z zapewnieniem ciągłości przemieszczeń oraz modyfikację drugą, w której stosuje się współrzędne absolutne, uwzględnia podatność wzdłużną, a ciągłość przemieszczeń zapewniona jest poprzez równania więzów. Wyniki obliczeń na podstawie modeli przedstawionych w artykule zostały porównane z wynikami otrzymanymi metodą elementów skończonych, prezentowanymi przez innych autorów. Wykazano ponadto, że metody mogą być stosowane do analizy dynamicznej drgań układów nieliniowych o dużych ruchach unoszenia i przedstawiono wnioski dotyczące zakresu stosowalności metod.
EN
The paper presents three formulations of the Rigid Finite Element Method: classical approach and two modifications. The first modification takes into account bending and torsional flexibilities assuring the continuity of displacements. The second modification uses absolute coordinates and takes into account longitudinal flexibility while continuity of displacements is ensured by means of constraint equations. The results of calculations based on models presented are compared with results obtained by means of finite element method presented by other authors. It is shown the methods can be used for dynamic analysis of nonlinear systems with large base motions and conclusions concerned with the range of applicability are presented.
PL
Artykuł przedstawia rozwiązanie problemu realizacji zadanej trajektorii masy skupionej zawieszonej na linie i zanurzonej w wodzie niezależnie od ruchów poziomych i pionowych statku wywołanych falowaniem morza. Lina jest przykładem układu wiotkiego. Do dyskretyzacji zastosowano zmodyfikowaną metodę sztywnych elementów skończonych. W tym podejściu współrzędne uogólnione elementów skończonych opisują pozycję środka ciężkości oraz kąt nachylenia osi elementu względem układu inercjalnego. Wzajemne położenie elementów opisują równania więzów geometrycznych. Uwzględniono podatność giętną liny oraz oddziaływanie środowiska wodnego. Uzyskano efektywny numerycznie model pozwalający na rozwiązanie zadania optymalizacji dynamicznej. Zmiennymi decyzyjnymi były wartości przemieszczenia liny nawijanej na bęben wciągarki. Pokazano wpływ liczby punktów, na które dzielono przedział czasu symulacji na realizowaną trajektorię oraz na czas i błąd obliczeń. Analizowano również wpływ prędkości ruchu poziomego statku oraz wartości masy skupionej zawieszonej na linie na wyniki obliczeń.
EN
The paper presents a solution to the problem of trajectory realisation by the payload suspended on a rope submerged in water despite vertical motion of a vessel caused by the wavy sea. The rope is an example of a slender system. It is discretised by means of a modified rigid finite element method. In this approach the coordinates of the center of the mass and the angle of inclination of the element axis with respect to the inertial coordinate system are generalised coordinates of the element. Reciprocal position of elements is defined by means of geometrical constraint equations. Bending flexibility and hydrodynamic forces are taken into account. Due to the numerical effectiveness of the method it can be used for the solution of dynamic optimization problems. The optimization problem presented in the paper is the stabilization of a payload (realization of a given trajectory) despite the motion caused by sea waves and movement of a vessel. Hydrodynamic forces cause the deviation of the payload from its trajectory due to the large deflections and the constant length of the rope. It is shown that the number of points into which the time interval is divided has a significant influence of time and error of calculations. The influence of the velocity of the vessel and the lumped mass at the end of the rope on the displacement of the end of the rope is also discussed.
PL
W artykule przedstawiono sposób formułowania modelu pojazdu wieloczłonowego z wykorzystaniem współrzędnych złączowych, które umożliwiają opis ruchu w minimalnej liczbie współrzędnych uogólnionych. Pojazd z naczepą potraktowano jako łańcuch kinematyczny otwarty składający się z trzech członów, z których dwa (ciągnik i naczepa) są wyposażone w parzysta liczbę kół. Kontakt kół z jezdnią modelowano korzystając z modelu Dugoffa-Ufelmana. Przedstawiono walidację modelu poprzez porównanie wyników obliczeń z wynikami pomiarów uzyskując dobra zgodność. Implementacja komputerowa w postaci programu umożliwia symulację i analizę ruchu pojazdów wieloczłonowych, a dzięki graficznemu interfejsowi istnieje możliwość wprowadzania różnych parametrów geometrycznych i masowych części składowych pojazdu wieloczłonowego a także różnych parametrów ruchu. Przykładowe zrzuty ekranów programu pokazują jego możliwości. Jednym z istotnych parametrów wpływających na ruch pojazdu z naczepą jest tarcie występujące w siodle. W modelu uwzględniono tarcie z naprzemiennie występującymi fazami ruchu i postoju. Przedstawiono wykresy momentu tarcia dla różnych współczynników tarcia.
EN
The paper presents modelling of articulated vehicles by means of joint coordinates, which enable us to describe the motion of the system with a minimal number of generalised coordinates. A vehicle with a semitrailer is treated as a kinematic chain consisting of three links, the two of them (tractor and semi-trailer) have even number of wheels. The contact of wheels with the road is modelled with Dugooff-Uffelman model. Validation of the model is presented by comparison of the results calculated with those obtained from experimental measurements. Computer implementation of the model have been worked out in Borland Delphi. Due to graphical interface it is possible to simulate and analyse dynamics of articulated vehicles with different geometrical and mass parameters as well as different parameters of motion. Examples of screenshots from the programme give the picture of possibilities of the package worked out. Friction on the fifth-wheel is one of the important parameters influencing the motion of a tractor with a semi-trailer. The model presented enables us to analyse stick-slip friction. Courses of friction moments for different friction coefficients are presented.
EN
The rigid finite element method (RFEM) has been used mainly for modelling systems with beam-like links. This paper deals with modelling of a single set of electrodes consisting of an upper beam with electrodes, which are shells with complicated shapes, and an anvil beam. Discretisation of the whole system, both the beams and the electrodes, is carried out by means of the rigid finite element method. The results of calculations concerned with free vibrations of the plates are compared with those obtained from a commercial package of the finite element method (FEM), while forced vibrations of the set of electrodes are compared with those obtained by means of the hybrid finite element method (HFEM) and experimental measurements obtained on a special test stand.
PL
Metoda sztywnych elementów skończonych (SES) była dotychczas najczęściej stosowana do modelowania układów z podatnymi członami belkowymi (prętami). Przedmiotem niniejszej pracy jest modelowanie pojedynczego zestawu elektrod, składającego się z belki nośnej, zawieszonych na niej elektrod, będących powłokami o złożonym kształcie oraz drąga strzepującego. Do dyskretyzacji układu oraz elektrod zastosowano metodę sztywnych elementów skończonych.Wyniki obliczeń porównano z wynikami otrzymanymi przy zastosowaniu metody hybrydowej oraz pomiarów na specjalnym stanowisku badawczym.
PL
W artykule przedstawiono sposób modelowania układów z wiotkimi członami wykorzystywanymi w technice morskiej na przykładzie risera. Człony wiotkie dyskretyzowano wykorzystując nowe sformułowanie metody sztywnych elementów skończonych pozwalające na uwzględnienie podatności giętnej i wzdłużnej członów. Opisano sposób podziału członu na sztywne elementy skończone połączone elementami sprężysto-tłumiącymi. Uwzględniono siły hydrodynamiczne oraz masę wody dodanej. Przedstawiono wyniki symulacji numerycznych analizując drgania risera przemieszczanego przez przeszkodę znajdującą się na dnie morza.
EN
The paper presents models for static and dynamic analysis of planar slender systems undergoing large elastic deformations, namely pipelines, cables and risers, which are used very often in offshore engineering. Discretization of slender links is carried out by means of the modification of the rigid finite element method, which allows us to consider both bending and longitudinal flexibility. The manner of dividing a slender link into rigid finite elements assuming inertial features and massless spring-damping elements is described. The formulation of the method, which allows us to take into account hydrodynamic forces and added-mass, is presented. The models are used for dynamic analysis of risers. Results of numerical simulations of a riser moving on the seabed over an obstacle are presented.
EN
The paper presents an application of different formulations of the rigid finite element method (RFEM) to dynamic analysis of flexible beams. We discuss numerical effectiveness of the classical RFEM and an alternative approach in which continuity of displacements is preserved by means of constraint equations. The analysis is carried out for a benchmark problem of the spin-up motion in planar and spatial cases. Torsion is omitted for numerical simulations and two cases of the new approach are considered. The results obtained by means of these methods are compared with the results obtained using a nonlinear two-node superelement.
EN
The paper presents an application of the modified rigid finite element method to analysis of the dynamics of slender structures. The equations of motion are formulated for a system discretized by means of the method, and discussion is limited to planar systems and large deformations. Slender elements can be found in offshore engineering as lines, cables and risers. In these cases the hydrostatic influence of water and sea currents has to be taken into account. While analyzing dynamics of risers it may also be necessary to consider the flow of fluid inside the riser. The influence of hydrodynamic coefficients and the velocity of the internal flow of fluid on displacements and forces is presented.
PL
W pracy przedstawiono zastosowanie zmodyfikowanej metody elementów skończonych do analizy dynamiki wiotkich struktur. Sformułowano równania ruchu układu dyskretyzowanego prezentowaną metodą, przy ograniczeniu rozważań do płaskich układów i uwzględnieniu dużych ugięć. Elementy wiotkie spotykane są często w technice offshore’owej jako liny, kable i risery. Analizę dynamiki tych elementów trzeba jednak wówczas uzupełnić o hydrostatyczne oddziaływania wody i prądów morskich. W przypadku riserów, należy też uwzględnić możliwość przepływu płynu w ich wnętrzu. Na przykładzie risera pokazano wpływ współczynników hydrodynamicznych i prędkości przepływu płynu we wnętrzu risera na przemieszczenia i siły.
EN
The paper presents a model of an articulated vehicle with a flexible frame of a semi-trailer. The rigid finite element method in a modified formulation is used for discretisation of the frame. In order to carry out effective numerical simulation, a reduced model with a considerably smaller number of degrees of freedom is proposed. The parameters of the reduced model are chosen in an optimization process by using a genetic algorithm. To this end, it is assumed that the full and reduced model have to be similar in the range of static deflections and frequencies of free vibrations. Numerical simulations are concerned with the influence of the flexibility of the frame on the motion of the articulated vehicle during an overtaking maneuver. Results are presented and discussed.
PL
W artykule przedstawiono model samochodu wieloczłonowego z uwzględnieniem podatnej ramy naczepy. Do dyskretyzacji ramy wykorzystano metodę sztywnych elementów skończonych. W celu przeprowadzenia efektywnych numerycznie symulacji dynamiki zaproponowano model uproszczony, którego ruch opisano przy pomocy znacznie mniejszej liczby stopni swobody. Parametry modelu uproszonego dobrano w procesie optymalizacji z wykorzystaniem algorytmów genetycznych zakładając, że ugięcia statyczne oraz określona liczba pierwszych częstości drgań własnych muszą być takie same w modelach uproszczonym i pełnym. Przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych dotyczące wpływu podatności ramy naczepy na ruch pojazdu podczas manewru wyprzedzania.
EN
Dry electrostatic precipitators (ESPs) are widely used for purification of exhaust gases in industrial applications. Maintenance of their high efficiency depends primarily on periodical cleaning of the collecting electrodes (CEs). Dust removal (regeneration of CEs) is realized by inducing periodical vibrations of the electrodes. The paper presents results of vibration modelling of a system of CEs; the results were obtained by means of the finite element method, the hybrid finite element method, the finite strip method and a model formulated using Abaqus. Numerical results are compared with those obtained from experimental measurements. Conclusions concerning numerical effectiveness and exactness of the methods are formulated and reasons for differences are discussed.
PL
Elektrofiltry suche są powszechnie stosowane do odpylania przemysłowych gazów spalinowych. Utrzymanie ich wysokiej skuteczności zależy przede wszystkim od okresowego oczyszczania elektrod osadczych. Usuwanie pyłu z ich powierzchni realizuje sie poprzez wywołanie okresowych drgań elektrod. W pracy przedstawiono wyniki modelowania drgań układu elektrod osadczych. Wyniki uzyskano za pomocą metod: metody elementów skończonych, hybrydowej metody elementów skończonych, metody pasm płytowych oraz modelu sformułowanego w pakiecie ABAQUS. Wyniki obliczeń numerycznych porównano z wynikami uzyskanymi z pomiarów doświadczalnych. Sformułowano wnioski dotyczące skuteczności i numerycznej dokładności modeli oraz przedyskutowano przyczyny różnic występujących pomiędzy nimi.
PL
Jedną z interesujących i ważnych cech skuterów jest możliwość stosowania przekładni CVT umożliwiających realizację zmiennych przełożeń w sposób ciągły. W pracy przedstawiono uproszczony model dynamiki skutera oraz jego zastosowanie do rozwiązania zadania optymalizacji przełożeń i stopnia otwarcia przepustnicy. Celem optymalizacji dynamicznej jest taki dobór przełożeń i otwarcia przepustnicy aby zminimalizować zużycie paliwa. Przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń. Dane do obliczeń otrzymano w wyniku pomiarów.
EN
One of important and interesting features of scooters is the use of CVT gear enabling continuous change of the transmission ratio. The paper presents a simplified model of scooter dynamics and its application to the solution of an optimisation problem of the transmission ratio and opening of the throttle. The aim of the optimisation is such a choice of the transmission ratio and the opening of the throttle which minimise fuel consumption. Some results of calculations are presented for the data obtained from experimental measurements.
PL
Oczyszczanie elektrod osadczych w elektrofiltrach suchych jest realizowane przez wzbudzanie ich drgań. Są to drgania o dużych wartościach przyspieszeń. Przedmiotem modelowania w niniejszej pracy jest pojedynczy zestaw elektrod, składający się z belki nośnej, zawieszonych na niej elektrod, będących powłokami o złożonym kształcie oraz drąga strzepującego. Do dyskretyzacji układu zastosowano metodę sztywnych elementów skończonych. Wyniki obliczeń porównano z wynikami otrzymanymi przy zastosowaniu metody hybrydowej oraz pomiarów ną specjalnym stanowisku badawczym.
EN
Collecting electrodes in electrostatic precipitators are cleaned by inducing vibrations with large accelerations. This paper presents modeling of one section of electrodes which consists of a supporting beam, system of collecting electrodes which are treated as shells with complicated shape and a brushing bar. Discretizsation of the system is carried out by the rigid finite element method. The results of calculations are compared with those obtained using the hybrid finite element method and experimental measurements.
EN
The paper presents the model of a rope which enables us to analyse bending and longitudinal vibrations caused by displacements of one of its ends. Discretisation of the rope is carried out by means of the rigid finite element method. In the planar case, the motion of a section of the rope is described by two generalised coordinates: rotation angle and longitudinal deformation. The model proposed enables us to analyse the influence of wave phenomena in the rope on displacements of the load. Numerical simulations are carried out in order to define the influence of the parameters of the rope (length, cross-section) on the displacement of the load held up at the end of the rope which is connected with an installation on a vessel. The motion of the vessel is caused by wave action.
EN
The paper presents a model of a rapping system of an electrostatic precipitator. The rapping system consists of a set of collecting electrodes hanging on a suspension bar and braced together in a brushing bar. The suspension and brushing bars are modeled using the rigid finite element method, while the collecting plates are modeled using the hybrid method. The method combines the rigid finite element method with the classical finite element method. As a result, the mass matrix is diagonal. Some results of numerical simulations concerning free vibrations of the collecting plates and the influence of the number of elements, into which the plate is divided, on the vibrations of the rapping system are presented.
PL
W artykule przedstawiono model układu strzepującego elektrofiltru suchego. Układ strzepujący składa się z zestawu elektrod zbiorczych zawieszonych na belce górnej i ujętych w drąg strzepujący. Belki górna i dolna modelowane są przy pomocy metody sztywnych elementów skończonych podczas gdy do modelowania elektrod zbiorczych wykorzystywana jest hybrydowa metoda elementów skończonych. Metoda ta łączy metodę sztywnych elementów skończonych z klasyczną metodą elementów skończonych. W wyniku takiego podejścia otrzymuje się diagonalną macierz mas. W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych dotyczące drgań własnych płyt zbiorczych oraz wpływ liczby elementów, na które dzielono płyty, na drgania układu strzepującego.
EN
The paper presents a model of a manipulator with a flexible link which has been used for solving an optimization problem. The optimization task consists in choosing drive functions in such a way that despite flexibility the desired trajectory of the end effector is realised. The optimization problem requires the equations of motion to be integrated at each optimization step and the models cannot be applied for controlling the motion in real time. Thus neural networks, which give a solution in a short time, are proposed. Dynamic optimization is solved to calculate appropriate drives, which form sets of values used for training an artificial neural network. The results obtained using the Nelder-Mead method and neural networks are compared.
PL
W artykule przedstawiono model manipulatora z podatnym członem zastosowany w rozwiązaniu zadania optymalizacji dynamicznej. Wyznaczono funkcje napędowe, pozwalające na realizację zadanej trajektorii końcówki manipulatora niezależnie od efektów spowodowanych podatnością członów. Rozwiązanie tak postawionego zadania optymalizacji dynamicznej wymaga całkowania równań ruchu w każdym kroku czasowym. Nie jest więc możliwe wykorzystanie przedstawionych modeli w sterowaniu napędami w czasie rzeczywistym. Stąd propozycja zastosowania sztucznych sieci neuronowych i uzyskania rozwiązania w krótkim czasie. Wykonano wielokrotne rozwiązanie zadania optymalizacji dynamicznej, tworząc zbiór wartości użytych w procesie uczenia sieci neuronowej. Zaproponowano sieć neuronową oraz przeprowadzono proces uczenia metodą Levenberga-Marquardta. Wykonano symulacje komputerowe i porównano wyniki po zastosowaniu funkcji napędowych wyznaczonych przez sieć neuronową oraz uzyskanych w rozwiązaniu zadania optymalizacji metodą Nelder-Meada.
16
EN
The paper presents an application of the rigid finite element method to modelling of a flexible link of a manipulator. The modification of the classical rigid finite element method which takes into account only bending and torsion enables us to consider large deflections of the links. In the case when the deflections are small a simple form of the equations can be used. Applicability of the models is discussed on the basis of simulation results. One of the problems connected with realisation of desired motion of a mechanism is a proper choice of drive functions. The flexibility influences a desired trajectory of the end-effector. In order to compensate the flexibility effects an optimization task is formulated and it consist in such a choice of the courses of joint angles that the desired trajectory of the end-effector is realized in spite of the vibrations caused by flexible links. The required drive functions are calculated and the results are presented.
PL
W artykule omówiono zastosowanie metody sztywnych elementów skończonych do modelowania podatnego członu manipulatora. Modyfikacja klasycznej metody sztywnych elementów skończonych, która uwzględnia tylko podatność gietną i skrętną, umożliwia analizę dużych ugięć. Dla przypadku małych ugięć - prosta liniowa postać równań ruchu może być stosowana. Przedstawione wyniki symulacji są podstawą do analizy zastosowań modeli. Jednym z problemów związanych z realizacją zadanej trajektorii ruchu jest właściwy dobór funkcji napędowych. Podatność członów wpływa na realizację zadanej trajektorii. Sformułowano zadanie optymalizacji, które kompensuje wpływ podatności poprzez taki dobór funkcji napędowych, aby zadana trajektoria była realizowana niezależnie od drgań wywołanych przez podatne człony. Uzyskane wyniki przedstawiono i sformułowano wnioski końcowe.
17
PL
W pracy przedstawiono algorytmy umożliwiające znaczne skrócenie czasu obliczeń przy modelowaniu dynamiki płyt zbiorczych elektrofiltrów. W przypadku gdy podukłady (płyty oraz belka podtrzymująca i drąg strzepujący) łączą się w niewielu miejscach, można znacząco przyspieszyć działanie programu komputerowego. Przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń oraz sformułowano wnioski związane z planowanym wykorzystaniem techniki obliczeń równoległych.
EN
The paper presents algorithms which enable us to shorten time of calculations when modeling dynamics of collecting electrodes of precipitators. In the case when subsystems (plates and top and bottom beams) are connected only in few places, computer program can be considerably accelerated. Results of calculations are presented and some conclusions are made.
18
Content available remote Load stabilisation in an A-frame - a type of an offshore crane
EN
The paper presents the dynamic model of an A-frame, which is a kind of an offshore crane with a portal construction. The rigid finite element method (RFEM) has been used in discretization of the flexible substructure. An application of optimisation methods to define the drive function course of the hoisting winch is presented. The goal of the optimisation is to ensure stabilization of the load's position. In order to achieve appropriate numerical effectiveness, the optimisation problem has been solved for a simplified model of an A-frame. Comparison of numerical results obtained for different types of objective functions and types of drive functions is presented in the paper as well.
PL
W pracy przedstawiono model dynamiczny żurawia typu A-rama. Do dyskretyzacji podatnej struktury (ramy) zastosowano metodę sztywnych elementów skończonych (SES). Zaproponowano zastosowanie metod optymalizacyjnych do określenia przebiegu funkcji napędowej wciągarki. Celem optymalizacji było zapewnienie stabilizacji położenia ładunku. Aby uzyskać zadowalającą efektywność numeryczną, zadanie optymalizacji rozwiązywano dla uproszczonego modelu A-ramy. Porównano wyniki obliczeń numerycznych uzyskanych dla różnych funkcji celu i różnych typów funkcji napędowych.
19
Content available remote Dynamic analysis of a satellite with flexible links
EN
The paper presents a spatial model of the satellite antenna with an arbitrary number of flexible arms. Such a system is an example of an open kinematic chain with a tree-like structure. The modification of the rigid finite element method is used to discretise flexible links. The equations of motion are derived from the Lagrange equations and the motion of the system is described using joint coordinates and homogeneous transformations. Numerical simulations have been carried out to analyse how the method of extending the arms influences the dynamics of the system.
PL
W artykule przedstawiono model przestrzenny satelity złożonego z dowolnej liczby podatnych ramion. Układ taki jest przykładem otwartego łańcucha kinematycznego o strukturze drzewa. Do dyskretyzacji członów podatnych zastosowano modyfikację metody sztywnych elementów skończonych. Równania ruchu wyprowadzono z równań Lagrange'a II rodzaju, stosując do opisu ruchu ciał współrzędne złączowe oraz przekształcenia jednorodne. W symulacjach numerycznych analizowano wpływ różnych sposobów rozkładania ramion na dynamikę układu.
PL
W artykule przedstawiono rozwiązanie zadania doboru momentów hamujących działających na koła pojazdu wieloczłonowego. Wyprowadzono model matematyczny, którego kalibrację wykonano w oparciu o dane eksperymentalne, wykazując jednocześnie dobrą jego zgodność z rzeczywistym obiektem fizycznym. Do całkowania równań ruchu wykorzystano różne metody numeryczne stało- i zmiennokrokowe. Przedstawiono wyniki obliczeń oraz wnioski.
EN
The paper presents an application of the Nelder-Mead method to optimisation of braking torques, ap.plied to articulated vehicle wheels. Since the equations of motion of the vehicle have to be solved at each optimization step, a simplified spatial model of the vehicle is used. A rollover maneuver and results of numerical calculations are presented.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.