Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Pionowe drgania własne osiowosymetrycznej sztywnej bryły zagłębionej w inercyjnej półprzestrzeni sprężystej

Sienkiewicz Z.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 2/I

119--128

PL

Przedstawiono analizę pionowych drgań własnych masywnej osiowosymetrycznej sztywnej bryły zagłębionej w jednorodnej inercyjnej półprzestrzeni sprężystej. Zespoloną sztywność półprzestrzeni z więzami nałożonymi przez sztywną bryłę otrzymano z rozwiązania mieszanego osiowosymetrycznego zagadnienia brzegowego dynamicznej teorii sprężystości metodą elementów brzegowych w dziedzinie częstości. Część rzeczywista zespolonej sztywności pionowej reprezentuje sztywność i inercję podłoża, część urojona przedstawia tłumienie związane z rozchodzeniem się fal w półnieskończonym ośrodku sprężystym (tłumienie radiacyjne). Współczynniki sztywności i tłumienia półprzestrzeni są funkcjami częstości drgań. Częstość drgań własnych sztywnej bryły z więzami nałożonymi przez inercyjną półprzestrzeń sprężystą jest pierwiastkiem nieliniowego równania charakterystycznego. Analizę drgań własnych przeprowadzono stosując parametry bezwymiarowe: współczynnik zagłębienia bryły w podłożu, współczynnik masy, współczynnik częstości oraz współczynnik tłumienia radiacyjnego. Przedstawiono zależność współczynnika częstości drgań własnych i współczynnika tłumienia od współczynnika masy i współczynnika zagłębienia. Wyznaczono również współczynniki częstości drgań własnych bryły przy pominięciu tłumienia radiacyjnego oraz w przypadku bryły zagłębionej w półprzestrzeni nieinercyjnej, której pionowa sztywność statyczna jest granicą dynamicznego współczynnika sztywności półprzestrzeni przy częstości dążącej do zera. Różnice między współczynnikami częstości reprezentują wpływ tłumienia radiacyjnego oraz inercji półprzestrzeni.

EN

An analysis of vertical eigenvibration of a massive axisymmetric rigid body embedded in a uniform elastic half-space is presented. The complex-value stiffness of the half-space with the constrains imposed by the rigid body has been obtained from the solution of a mixed axisymmetric boundary value problem of the dynamic elasticity by the boundary element metod in the frequency domain. The real part of the complex-valued stiffness represents the stiffnes and interia of the medium while the imaginary part describes the damping due to energy dissipated by waves propagating away from the foundation (radiation damping). Stiffness and damping coefficients of the half-space are frequency dependent. Eigenfrequency of the rigid body with the constrains imposed by the inertial elastic halfspace is the root of nonlinear characteristic equation. The analysis of the eigenvibration has been realized using the dimensionless parameters: embedment ratio, mass ratio, frequency ratio and radiation damping ratio. Variation of dimensionless eigenfrequency and damping ratio with the mass and embedment ratios are presented. Dimensionless eigenfrequencies at neglected radiation damping and in the case of a massless elastic medium are also computed. The differences between the damped and undamped eigenfrequencies represent the effects of radiation damping and interia of the half-space.

2

Modelowanie nanokompozytów za pomocą metody elementów brzegowych

Ptaszny J., Dziatkiewicz G.

Modelowanie Inżynierskie

|

2012

|

T. 12, nr 43

231-238

PL

W pracy przedstawione zostały wyniki homogenizacji nanokompozytów o osnowie polimerowej wzmacnianych płytkami nanoglinek, tworzącymi równoległe pakiety, modelowanymi jako cząstki zastępcze. Wyniki uzyskano na drodze analizy płaskich reprezentatywnych elementów objętościowych za pomocą metody elementów brzegowych. Rozpatrywano przypadki cząstek efektywnych izotropowych oraz ortotropowych. Do modelowania cząstek ortotropowych wykorzystano rozwiązanie podstawowe uzyskane za pomocą formalizmu Stroha.

EN

In this work results of numerical homogenization of polymer/clay nanocomposites, reinforced with parallel stacks of clay sheets modelled by effective particles, are presented. The results are obtained by the analysis of representative volume elements by using the boundary element method. The cases of isotropic and orthotropic effective particles are both considered. The orthotropic particles are analyzed by using fundamental solutions obtained by the Stroh formalism.

3

Sound propagation problem solved by boundary elements method

Szweda J.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 31

149-153

EN

This article deals the numerical method to solution of sound propagation radiated by vibration of surfaces of machine complex. As the base of applied numerical solution is used the boundary elements method. The purpose of the work is to determine the rate of inaccuracy of numerical results obtained using the simple approach of BEM and also the estimation of its usability to finding the acoustical properties of machine parts. To fulfil the purpose the solution of acoustic problem was done using two approach of BEM. The average relative error of acoustic pressure level has value about 5%, , unique maximum value is 16 %.

4

Połączona metoda elementów brzegowych i skończonych w analizie dynamicznej ciał odkształcalnych

Dziatkiewicz G., Fedeliński P.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2004

|

z. 23

129-134

PL

Głównym celem pracy jest opracowanie algorytmu obliczeń połączoną metodą elementów brzegowych i skończonych (MEB/MES) i zastosowanie go w analizie statycznej i dynamicznej. W pracy posłużono się metodą podobszarów, która umożliwia analizę materiałów niejednorodnych, Rozważano połączenie układów składających się z tarczy (MEB) i belki (MES). Porównano wyniki obliczeń metodą połączoną z rozwiązaniami uzyskanymi MES.

EN

The main aim of the present work is to develop a hybrid boundary and finite element algorithm (BEM/FEM) and to apply if in the static and dynamic analysis. In this paper, the subregion formulation, which allows analyzing nonhomogenous materials, is applied. Coupling of two bodies is considered: a plate (BEM) and a beam (FEM). Results of computation using the coupled method and the FEM are compared.

5

Aspekty numeryczne modelowania materiałów sprężysto-plastycznych metodą elementów brzegowych

Czyż T., Fedeliński P.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2004

|

z. 23

99-104

PL

W artykule przedstawiono aspekty numeryczne modelowania materiałów sprężysto-plastycznych za pomocą sformułowania początkowych naprężeń metody elementów brzegowych (MHB). Przedstawiono równania całkowe oraz sposób obliczania całek osobliwych związanych z obszarem plastycznym. Przemieszczenia i naprężeniu układu obliczono, stosując procedurę iteracyjną. Metody przedstawione w artykule zastosowano do obliczenia przemieszczeń i naprężeń w tarczy prostokątnej obciążonej silami masowymi.

EN

The paper shows numerical aspects of modelling elastoplastic materials by the boundary element method. The initial stress approach is used in the elastoplastic analysis. Integration of singular integrals over the plastic domain in the integral equations is presented. Displacements and stresses are computed by the iterative procedure. The methods presented in the paper are applied to compute displacements and stresses in a rectangular plate loaded by body forces.

6

Metoda elementów brzegowych w analizie dynamicznej układów odkształcalnych z pęknięciami

Fedeliński P.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Śląska

|

2000

|

z. 137

1-132

PL

W pracy przedstawiono sformułowanie i zastosowanie dualnej metody elementów brzegowych w zagadnieniach dynamiki pęknięć. Spośród znanych sformułowań metoda dualna jest najbardziej ogólna i uniwersalna. W metodzie stosuje się brzegowe równanie całkowe przemieszczeń i sił dla węzłów należących do powierzchni pęknięć. Sformułowanie dualne umożliwia analizę ciał z pęknięciami w wyniku dyskretyzacji wyłącznie brzegu zewnętrznego ciała i powierzchni pęknięć. Nieznane przemieszczenia i obciążenia we wszystkich węzłach brzegowych oblicza się bezpośrednio poprzez rozwiązanie układu równań. Za pomocą zaprezentowanej metody można wyznaczyć także przemieszczenia, odkształcenia i naprężenia w dowolnym punkcie ciała. W pracy przedstawiono brzegowe równania całkowe przemieszczeń i sił powierzchniowych, i ich szczególne formy dla pęknięcia. Omówiono sformułowanie, zalety i wady trzech podstawowych metod analizy pęknięć: metody podziału na podobszary, metody nieciągłości przemieszczeń i metody dualnej. Wielkości brzegowe: geometrię, przemieszczenia i siły brzegowe, aproksymowano za pomocą elementów kwadratowych dla zagadnienia dwu- i trójwymiarowego. Opisano szczegółowo obliczanie całek hiperosobliwych, występujących w równaniu całkowym sił brzegowych. Przedstawiono pola przemieszczeń i naprężeń wokół dynamicznie wzrastającego pęknięcia. Dynamiczne współczynniki intensywności naprężeń wyznaczono za pomocą całek niezależnych od konturu całkowania i rozwarcia wierzchołka pęknięcia. Przedstawiono sposób określania kierunku wzrostu i pęknięcia na podstawie maksymalnego naprężenia obwodowego. Zagadnienia dynamiczne analizowano stosując sformułowanie dualne w połączeniu z metodą transformacji całkowych Fouriera i Laplace'a, metodą rozwiązań w dziedzinie czasu i metodą podwójnej zasady wzajemności. Porównano trzy różne sformułowania, biorąc pod uwagę formę rozwiązań podstawowych i ich całkowanie, macierzowe sformułowanie i rozwiązanie równań ruchu, wymaganą pamięć, prędkość obliczeń, dokładność i możliwe zastosowania. Wykorzystano metodę rozwiązań w dziedzinie czasu do analizy dynamicznego wzrostu pęknięcia. Wzrost pęknięcia modelowano dodając nowe elementy brzegowe przy wierzchołku pęknięcia. Analizowano trójwymiarowe elementy konstrukcyjne za pomocą metody transformacji całkowej. Przedstawiono rozwiązania podstawowe stosowane w poszczególnych sformułowaniach. W pracy przedstawiono rozwiązania numeryczne, które porównano z innymi, uznanymi rozwiązaniami numerycznymi i analitycznymi, otrzymując zgodność rozwiązań. Pokazano wpływ rozkładu obciążenia na powierzchniach pęknięcia i jego zmienności w czasie , wymiarów i położenia pęknięcia, sposobu zamocowania ciała, prędkości wzrostu pęknięcia na dynamiczne współczynniki intensywności naprężeń i przemieszczenia konstrukcji. Opisano nowe, techniczne przykłady zastosowania opracowanych metod analizy dynamicznej elementów konstrukcyjnych z pęknięciami.

EN

In this work the formulation and application of the dual boundary element method for dynamic crack problems are presented. Among known formulations, the dual method is considered as the most general and versatile. In this method the displacement and traction boundary integral equations are used for nodes on crack surfaces. The dual formulation allows the analysis of cracked structures by discretizing the external boundaries and crack surfaces only. The unknown displacements and tractions at all boundary nodes are calculated directly by the solution of the system of equations. The method can be used to calculate displacements, strains and stresses at an arbitrary point. The displacement and tradition boundary integral equations, and their particular forms for cracks are presented. The formulations, advantages and drawbacks of three basic methods used to analyze cracks: the subregion method, the displacement discontinuity method and the dual method are discussed. The boundary quantities: geometry, displacements and tractions are approximated by quadratic elements for two- and three- dimensional problems. The integration of hipersingular integrals which appear in the traction boundary integral equations is described in detail. The displacement and stress fields at the tip of the dynamically growing crack are presented. The dynamic stress intensity factors are computed using path independent integrals and crack opening displacements. The method of predicting the direction of crack growth using the maximum circumferential stress is presented. The dynamic problems are analyzed using the dual formulation, which is combined with the Fourier and Laplace integral transformation method, the time-domain method and the dual reciprocity method. The three approaches are compared taking into account the fundamental solutions, and their integration, the matrix formulation and solution of the system of equations of motion, memory requirements, speed, accuracy and possible applications. The time-domain method is used to analyze dynamic crack growth. The crack growth is modeled by adding new boundary elements at the crack tip. The three-dimensional problems are analyzed by the integral transform method. The fundamental solutions used in each formulation are given. In the work numerical solutions are presented and compared with other well established analytical and numerical solutions, showing good agreement, the influence of the load distribution on crack, displacement constraints, velocity of the crack growth in dynamic stress intensity factors and displacements of the structure are presented. New technical examples demonstrate applications of the development methods for dynamic analysis of structural elements with cracks.

7

Modelling of dynamic crack experiment by the boundary element method

Fedeliński P.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

1999

|

z. 10

77-82

EN

The compact compression specimen positioned between two faces of the split Hopkinson bar and subjected to dynamic loading is analyzed. The motion of the specimen is modelled using the time domain formulation of the boundary element method. Two types of the displacement boundary conditions are considered. The velocities of the bar-specimen interfaces and dynamic stress intensity factors determined experimentally and numerically are compared.

PL

W pracy przedstawiono analizę zwartej próbki umieszczonej między powierzchniami podzielonego pręta Hopkinsona obciążonego dynamicznie. Ruch próbki modelowano metody rozwiązań w dziedzinie czasu i metodą, elementów brzegowych. Rozpatrzono dwa przypadki warunków brzegowych. Porównano prędkości powierzchni styku prętów z próbką i dynamiczne współczynniki intensywności naprężeń wyznaczone doświadczalnie i numerycznie.

8

Algorytmy genetyczne i metoda elementów brzegowych w optymalizacji sprężystych układów mechanicznych

Burczyński T., Kokot G.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

1999

|

z. 10

47-52

PL

W pracy przedstawiono zastosowanie algorytmów genetycznych w optymalizacji układów mechanicznych. Omówiono nową metodę optymalizacji, bazującą na algorytmach genetycznych i metodzie elementów brzegowych, która pozwala na poszukiwanie optymalnej postaci konstrukcyjnej sprężystych układów mechanicznych poprzez prowadzenie symultanicznej optymalizacji kształtu i optymalizacji topologicznej.

EN

Application of genetic algorithms in optimization of mechanical structures is presented. A new optimization method based on genetic algorithms and the boundary element method is described. This new method allows to conduct the shape optimization and the topology optimization for elastic mechanical structures.

9

The dual boundary element method in sensitivity analysis of elastic systems with cracks

Burczyński T., Beluch W.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

1998

|

z. 6

47-52

EN

This paper deals with an application of adjoint variable method and the dual boundary element method to sensitivity analysis of an arbitrary boundary functional with respect to shape transformation of the external boundary and translation, rotation atul scale change of the crack.

PL

Niniejsza praca przedstawia zastosowanie metody zmiennych sprzężonych oraz dualnej metody elementów brzegowych do analizy wrażliwości dowolnego funkcjonału brzegowego względom transformacji brzegu zewnętrznego oraz translacji, rotacji i ekspansji szczeliny.

10

Sensitivity analysis in geometrical inverse problems of vibrating systems

Burczyński T., Nowakowski M.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

1998

|

z. 6

53-58

EN

This paper deals with the application of varialional-matorial derivative approach to sensitivity analysis of an objective function used in geometrical inverse problems bused on knowledge of eigenfrequencies. The relevant direct eigenvalue problem is solved using BEM. The main motivation of this paper is to explore the. possibility of the application of measured eigenfrequencies in detection of internal voids. Numerical results of sensitivity analysis and identification of circular void are presented.

PL

W pracy przedstawiono zastosowanie metody pochodnej materialnej w analizie wrażliwości funkcji celu, umytej do geometrycznego zagadnienia odwrotnego, bazującego na znajomości częstości drgań własnych układu, Bezpośrednie zagadnienie własne rozwiązano przy zastosowaniu MED. Główną motywacją pracy jest zbadanie możliwości zastosowania częstości drgań w wykrywaniu wewnętrznych otworów, Przedstawiono wyniki numeryczne analizy wrażliwości oraz rezultat identyfikacji otworu kołowego.