Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental strength analysis of riveted joints using blind rivets

Witek Lucjan, Lubas Monika

Journal of KONES

|

2019

|

Vol. 26, No. 1

199--206

EN

This article presents results of experimental investigations of the lap blind riveted joint. The main goal of the work is determination of destructive load of the blind riveted joints. The blind rivets were originally used in the aircraft structures where access to both sides of the riveted structure is impossible. Blind rivets are now commonly used in many branches of industry because of their low cost. Moreover, the riveting process is uncomplicated. There are many publications about analysis of strength of solid rivets in the research literature. However, the strength analysis of the blind rivets was rarely undertaken. There is the research gap in the analysis of both the strength and the load capacity of blind riveted joints. The influence of selected geometrical parameters of the joint on the stress distribution and the destructive force was not widely described in literature. The first part of the work presents a review of standards and publications related to stress and strength analysis of blind riveted joints. The next part of the study describes experimental investigations of joints. The examined specimens were made out of AW 2017 aluminum alloy, cut from 1[mm] thick sheet. Investigated blind rivets were made out of aluminum alloy. The lap joint with one rivet and the single row five-rivet joint were investigated. Moreover, the different size of hole chamfer were considered. The experimental tests were performed with the use of Zwick-Roell tension machine. The main results of experimental investigations are ultimate shear load diagrams. The influence of both the hole chamfer and the number of rivets on destructive force and shear diagrams of blind riveted joints were in detail analysed. After shear tests, the fractured rivets were magnified in order to explain the failure phenomenon of blind rivets. In the future research works the obtained results will be used in strength analysis of the blind riveted joints using the finite element method.

2

Experimental investigation of dynamic impact of roadheader on floor

Cheluszka P., Sobota P., Głuszek G.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2018

|

R. 56, nr 1

17--27

EN

This article presents the selected results of experimental examinations performed on the test stand in the Technological Hall of the Faculty of Mining and Geology at the Silesian University of Technology in which an R-130 roadheader (by Famur S.A.) is installed. During the examinations, the courses of dynamic load were determined in the points of the roadheader’s boom support during its operation. In order to determine the impact of the cutting process on the strengths transferred onto the floor, the distribution of the static load of the roadheader’s supports caused by its own weight with its changing center of gravity caused by the boom deflecting were determined. During the examinations, the size and nature of the dynamic impact of the roadheader on the floor in its support points while cutting the surface of the block made of equivalent materials (cement and sand masses) of various uniaxial compressive strength (UCS) was determined experimentally. The nature of the roadheader’s chassis vibrations caused by cutting as well as the changeability of the location of its anchorage point with the movement of the cutting heads on the surface being mined result in high load fitfully in the roadheader’s support points. The dynamic impact of the roadheader on the floor also has a strongly dynamic character.

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań eksperymentalnych zrealizowanych na stanowisku badawczym w Hali Technologicznej Wydziału Górnictwa i Geologii, na którym zainstalowany jest kombajn chodnikowy R-130 (prod. Famur S.A.). W trakcie tych badań wyznaczone zostały przebiegi obciążenia dynamicznego w punktach podparcia wysięgnikowego kombajnu chodnikowego podczas realizacji przezeń procesu roboczego. W celu określenia wpływu procesu urabiania na siły przenoszone na podłoże wyznaczono rozkład obciążenia statycznego podpór kombajnu od ciężaru własnego przy zmieniającym się położeniu jego środka ciężkości spowodowanym wychylaniem wysięgnika. W trakcie badań wyznaczono doświadczalnie wielkość oraz charakter oddziaływania dynamicznego kombajnu na podłoże w punktach jego podparcia podczas urabiania powierzchni bloku wykonanego z materiałów ekwiwalentnych (mas cementowo-piaskowych) o różnej wytrzymałości na ściskanie. Charakter wymuszenia drgań nadwozia kombajnu od urabiania oraz zmienność położenia jego punktu zaczepienia w miarę przemieszczania głowic urabiających po urabianej powierzchni skutkują dużą nierównomiernością obciążenia w punktach podparcia kombajnu. Oddziaływanie dynamiczne kombajnu na podłoże ma przy tym silnie dynamiczny charakter.

3

Doświadczalne badania oddziaływania dynamicznego kombajnu chodnikowego na podłoże

Cheluszka P., Sobota P., Głuszek G.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2018

|

R. 56, nr 1

28--38

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań eksperymentalnych zrealizowanych na stanowisku badawczym w Hali Technologicznej Wydziału Górnictwa i Geologii, na którym zainstalowany jest kombajn chodnikowy R-130 (prod. Famur S.A.). W trakcie tych badań wyznaczone zostały przebiegi obciążenia dynamicznego w punktach podparcia wysięgnikowego kombajnu chodnikowego podczas realizacji przezeń procesu roboczego. W celu określenia wpływu procesu urabiania na siły przenoszone na podłoże wyznaczono rozkład obciążenia statycznego podpór kombajnu od ciężaru własnego przy zmieniającym się położeniu jego środka ciężkości spowodowanym wychylaniem wysięgnika. W trakcie badań wyznaczono doświadczalnie wielkość oraz charakter oddziaływania dynamicznego kombajnu na podłoże w punktach jego podparcia podczas urabiania powierzchni bloku wykonanego z materiałów ekwiwalentnych (mas cementowo-piaskowych) o różnej wytrzymałości na ściskanie. Charakter wymuszenia drgań nadwozia kombajnu od urabiania oraz zmienność położenia jego punktu zaczepienia w miarę przemieszczania głowic urabiających po urabianej powierzchni skutkują dużą nierównomiernością obciążenia w punktach podparcia kombajnu. Oddziaływanie dynamiczne kombajnu na podłoże ma przy tym silnie dynamiczny charakter.

EN

This article presents the selected results of experimental examinations performed on the test stand in the Technological Hall of the Faculty of Mining and Geology at the Silesian University of Technology in which an R-130 roadheader (by Famur S.A.) is installed. During the examinations, the courses of dynamic load were determined in the points of the roadheader’s boom support during its operation. In order to determine the impact of the cutting process on the strengths transferred onto the floor, the distribution of the static load of the roadheader’s supports caused by its own weight with its changing center of gravity caused by the boom deflecting were determined. During the examinations, the size and nature of the dynamic impact of the roadheader on the floor in its support points while cutting the surface of the block made of equivalent materials (cement and sand masses) of various uniaxial compressive strength (UCS) was determined experimentally. The nature of the roadheader’s chassis vibrations caused by cutting as well as the changeability of the location of its anchorage point with the movement of the cutting heads on the surface being mined result in high load fitfully in the roadheader’s support points. The dynamic impact of the roadheader on the floor also has a strongly dynamic character.

4

An experimental study on the thermal efficiency of a passive solar air collector

Fiuk J. J., Dutkowski K., Piątkowski P.

Engineering Transactions

|

2017

|

Vol. 65, iss. 2

251--268

EN

This paper presents the results of an experimental investigation on a prototype flat passive solar air collector. The collector consists of an aluminum casing, transparent cover, air inlet and outlet channels and a flat absorber plate mounted inside the casing. The design is unique because the cover is made of transparent cellular polycarbonate sheet, a material whose application to passive solar collectors has not been extensively researched. The cover is 5 mm thick. The airflow through the collector is driven by natural convection. The study was performed on a laboratory set-up consisting of vertically mounted collector, external source of thermal radiation in the form of infrared lamps, measurement equipment and data acquisition system. The tests were performed for a range of irradiance G = 0–540 W/m2 . The following parameters were determined: absorber surface temperature, air temperature increase ∆T , collector heat output and efficiency. Comparing the obtained results to the available data on conventional glass-covered designs has shown that the optical performance of polycarbonate cover is lower. However, in terms of thermal efficiency this is compensated by good insulation. The measurements for the maximum attainable irradiance of Gmax = 540 W/m2 are as follows: the mean air velocity at inlet w = 1.1 m/s, the volumetric flow rate of air V˙ = 30 m3 /h, and the corresponding heat output and thermal efficiency Q = 386 W and η = 36%, respectively.

5

O niedokładnościach systemów cyfrowej korelacji obrazu

Krawczyk Ł., Gołdyn M., Urban T.

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

|

2017

|

z. 64, nr 3/I

259--270

PL

Celem niniejszego opracowania jest omówienie niedokładności pomiarowych systemu Aramis. Ze względu na złożoność zagadnienia trudno jest znaleźć rozwiązanie ogólne. Do celów aplikacyjnych stosowana jest metoda polegająca na porównywaniu wielu zdjęć przedstawiających jeden stan powierzchni. W artykule zaprezentowano analizę niedokładności dla pola pomiarowego 1250 × 1100 mm. Rozrzut wyników rejestrowany przez system Aramis jest miarą błędu pomiaru. Stwierdzono, że odczyty z map odkształceń obarczone są znacznym błędem w stosunku do wartości powodujących zniszczenie betonu. Jednocześnie stwierdzono dobrą dokładność wyznaczenia zmiany długości odcinków pomiarowych, co umożliwia precyzyjne wnioskowanie o zmianach szerokości rozwarcia rys. Wskazano jak szukać szerokości rozwarcia rys, aby osiągnąć zbieżność z wynikami pomiarów prowadzonych tradycyjnie (wzrokowo). Przeprowadzono dyskusję dotyczącą wpływu wielkości podziału powierzchni na otrzymaną szerokość rys.

EN

The aim of the paper is estimating of measuring inaccuracies for Aramis system. Because of issue complexity it is difficult to find general solution. For the application purpose method consists of comparison many photos showing one state of surface is used. In the paper analysis of the inaccuracies for measuring volume 1250 × 1100 mm is presented. Dispersion of the results recorded by Aramis system is the value of the measuring error. It is stated that values from strain maps contain error which is significant with respect to ultimate strain of concrete. Simultaneously very good accuracy of the the line segment length change is reported. It causes that observation of crack width is presisly. In the second part of the paper some practical information concern how determined compatibility between crack width measured traditionally and by Aramis are written. Discussion of influence of facet size on crack width is presented.

6

Experimental and numerical analysis of compression thin-walled composite plates weakened by cut-outs

Falkowicz K.

Archives of Civil Engineering

|

2017

|

Vol. 63, nr 4

161--172

EN

Buckling and postbuckling response of thin-walled composite plates investigated experimentally and determinated analytically and numerically is compared. Real dimension specimens of composite plates weakened by cut-out subjected to uniform compression in laboratory buckling tests have been modelled in the finite element method and examined analytically based on P-w2 and P-w3 methods. All results were obtained during the experimental investigations and the numerical FEM analysis of a thin-walled composite plate made of a carbon-epoxy laminate with a symmetrical eight-layer arrangement of [90/-45/45/0]s. The instrument used for this purpose was a numerical ABAQUS® program.

PL

W pracy zajmowano się oryginalną koncepcją płytowego elementu cienkościennego z centralnym wycięciem, do zastosowania jako element sprężysty. Badania obejmowały liniową i nieliniową analizę numeryczną konstrukcji z wykorzystaniem metody elementów skończonych oraz eksperymentalną weryfikację obliczeń MES. Przedmiot badań stanowiła cienkościenna płyta z centralnym prostokątnym wycięciem, wykonana z kompozytu węglowo-epoksydowego. Struktura laminatu złożona była z 8 warstw o jednakowej grubości wynoszącej 0.131 [mm] w symetrycznym układzie warstw względem płaszczyzny środkowej pakietu. Badania prowadzono na płycie kompozytowej o konfiguracji warstw kompozytu [90/-45/45/0]s. Zakres pracy obejmował badania eksperymentalne na rzeczywistej konstrukcji oraz wykonanie symulacji numerycznej z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Analizowano stan krytyczny ściskanej osiowo cienkościennej płyty kompozytowej z centralnym prostokątnym wycięciem, podpartej przegubowo na obydwu końcach oraz rozwiązanie zagadnienia nieliniowej stateczności, w którym obliczenia prowadzono na modelach z zainicjowaną imperfekcją geometryczną odpowiadającą wyższej, giętno-skrętnej postaci wyboczenia konstrukcji.

7

An attempt at identifying the influence of test head assembly stiffness on the results of a tribological experiment conducted under micro-oscillation conditions

Gawarkiewicz R.

Tribologia

|

2016

|

nr 4

79--89

EN

The outcome of experimental research on a group of dry bearing materials carried out under small oscillation conditions and using a test rig designed and made at Gdansk University of Technology inspired the decision to find out if the stiffness of test head elements influenced the generated results. Therefore, a computer model utilising finite elements was devised and used to simulate the workings of the test head. The model enabled full control of the head’s geometry, and loading and boundary conditions at every stage of simulation. Moreover, the simulation includes the preparation of test head elements, fixings, and the specimen loading, and executes the displacement of the counter-face during full-cycle reciprocating motion. Finally, the results of computer simulation are compared with those produced by experimental testing.

PL

Po badaniach tribologicznych grupy bezsmarowych materiałów łożyskowych w warunkach małych oscylacji, na specjalnie wykonanym w Politechnice Gdańskiej stanowisku badawczym, postanowiono zbadać, czy sztywność elementów głowicy badawczej wpływa na otrzymany wynik eksperymentu. W tym celu przeprowadzono komputerowe symulacje pracy węzła badawczego, wykorzystując metodę elementów skończonych. Model stworzono w taki sposób, aby była możliwa pełna kontrola jego geometrii, obciążenia, warunków brzegowych – i to na każdym etapie symulacji. Badania teoretyczne objęły etapy przygotowania elementów głowicy badawczej do testu, mocowania próbek oraz przeprowadzenie pełnego cyklu ich współpracy z przeciwpróbką w ruchu posuwisto-zwrotnym. Na koniec porównano otrzymane wyniki z wynikami z badań doświadczalnych.

8

Experimental Investigations of Motion of Slide of Selected Pistol Types

Fikus B., Koperski W., Płatek P., Surma Z., Trębiński J.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2016

|

Vol. 7, Nr 4 (26)

23--32

EN

In the presented paper, kinematic characteristics of movable parts of investigated pistols have been experimentally determined with application of high speed camera and appropriate software TEMA motion. Results of measurements can be useful in validation of various theoretical models and can reveal the influence of some technical solutions on parameters of motion of selected parts. Obtained curves presenting dependence of slide velocity versus time, allowed for rough estimation of average value of interaction force between slide and frame of the investigated construction. The results of study highlights advantage of HK USP pistol design. The achieved results are from reduction of the value of the mentioned interaction force (approximately 50%) due to elongation of the most intensive phase of slide motion damping process.

9

Numeryczno-doświadczalna analiza pracy ściskanych elementów kompozytowych

Różyło P., Wysmulski P., Falkowicz K.

Journal of Technology and Exploitation in Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. 2, nr 1

10--19

EN

Thin-walled, composite elements subjected to axial compression were the subject of conducted research. The samples were articulately propped against the edges of their cross section. The scope of the research included a numerical analysis and experimental verification of both critical and weakly postcritical states. Numerical investigations were carried out in the elastic field, allowing for steady work of thin-walled structures until they reached the point of stability loss, with the simultaneous determination of critical forces values. For numerical calculations software ABAQUS® was used. The main issue of the research was to determine a convergence of the results obtained by numerical and experimental examination, in the range of operational allowable loads.

PL

Przedmiot badań stanowiły cienkościenne elementy kompozytowe poddane procesowi osiowego ściskania. Próbki zamocowano przegubowo na krawędziach stanowiących ich przekrój poprzeczny. Zakres badań obejmował analizę numeryczną oraz weryfikację doświadczalną stanu krytycznego oraz słabo pokrytycznego. Badania numeryczne realizowano w zakresie sprężystym, pozwalającym na stateczną pracę cienkościennych konstrukcji do momentu osiągnięcia wyraźnej utraty stateczności, przy jednoczesnym wyznaczeniu wartości sił krytycznych. Do obliczeń numerycznych wykorzystano oprogramowanie ABAQUS®. Kluczowym aspektem badawczym było wyznaczenie poziomu zbieżności wyników uzyskanych drogą numeryczną oraz eksperymentalną, w zakresie dopuszczalnych obciążeń eksploatacyjnych.

10

Fracture analysis of the pulley of a bucket wheel boom hoist system

Bošnjak S., Arsić M., Savićević S., Milojević G., Arsić D.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2016

|

Vol. 18, no. 2

155--163

EN

This paper presents the results of the pulley fracture analysis. Experimental investigations confirmed that the chemical composition and basic mechanical properties of the pulley material, except the impact energy at a temperature of –20°C, meet the requirements of the corresponding standard. The impact energy value at the temperature of –20°C is for ≈45% lower than the prescribed value which has considerable influence on the appearance of the brittle fracture, especially having in mind the fact that the bucket wheel excavators operate at low temperatures. Metallographic examinations as well as magnetic particle inspections indicated that initial cracks in the welded joints occurred during the manufacture of the pulleys. Characteristic levels of the rope load cycle are obtained by using in-house software which includes the dynamic effects of the resistance-to-excavation. The FEA results pointed out that in the representative load cases the combinations of the mean stress and the alternating stress in the pulley critical zone lie considerably below the limit line of the modified Goodman’s diagram. The conclusion, based on the presented results, is that the fracture of the pulley appeared as the result of the ‘manufacturing-in’ defects.

PL

Artykuł przedstawia wyniki analizy pęknięć koła pasowego. Badania doświadczalne potwierdziły, że skład chemiczny oraz podstawowe właściwości mechaniczne materiału, z którego zostało wykonane koło pasowe, za wyjątkiem energii udaru w temperaturze –20°C, były zgodne z odpowiednią normą. Wartość energii udaru w temperaturze –20°C była o ≈45% niższa od wartości zalecanej, co ma znaczący wpływ na występowanie pękania kruchego, zwłaszcza gdy weźmie się pod uwagę fakt, że koparki kołowe są przeznaczone do pracy w niskich temperaturach. Badania metalograficzne oraz badania magnetyczno-proszkowe wykazały, że pęknięcie pierwotne w połączeniu spawanym pojawiło się już w fazie produkcji koła pasowego. Charakterystyczne poziomy cyklu obciążenia liny uzyskano stosując własne oprogramowanie, które uwzględnia dynamiczne oddziaływanie odporności na urabianie. Wyniki MES pokazały, że w przypadku obciążeń reprezentatywnych, wartości średniego naprężenia w funkcji naprężenia zmiennego w strefie krytycznej koła pasowego były znacznie niższe niż wartości graniczne wyznaczone na podstawie zmodyfikowanego wykresu Goodmana. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że pęknięcie koła pasowego powstało wskutek wad produkcyjnych.

11

Resistance and stiffness of blind bolt lap joints in cold-formed steel structures

Swierczyna S., Wuwer W.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2016

|

Y. 113, iss. 2-B

197--217

EN

The paper summarises the existing results of the authors’ own research in the range of design of lap-joints with blind fasteners Huck BOM of cold-formed steel profiles. Formulae for their resistance and stiffness have been proposed with reference to the Eurocode EC3. Investigations are part of the research, which aims to develop the structural system of lightweight steel halls. The aim of this article is a comprehensive presentation of basic issues related to the design of bar structures with such connections.

PL

W artykule zebrano wyniki dotychczasowych badań autorów w zakresie projektowania zakładkowych połączeń kształtowników giętych na łączniki jednostronne Huck BOM. Zaproponowano formuły do obliczania ich nośności i sztywności z odniesieniem do zapisów Eurokodu EC3. Badania są elementem programu, który ma na celu opracowanie systemu konstrukcyjnego lekkich hal stalowych. Celem artykułu jest kompleksowe przedstawienie podstawowych zagadnień związanych z projektowaniem konstrukcji prętowych z badanymi połączeniami.

12

Eksperymentalne badania prototypowego pasywnego powietrznego kolektora słonecznego

Fiuk J., Dutkowski K.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2016

|

T. 47, nr 4

135--141

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań prototypu powietrz\nego płaskiego pasywnego kolektora słonecznego. Kolektor o konstrukcji skrzynkowej o wymiarach 1,04 × 2,08 × 0,18 m (szer. x wys. x gł.) wykonany był z blachy aluminiowej. Do kolektora powietrze dopływało kanałem o średnicy 110 mm 0 długości 0,5 m. Kanał wypływu ogrzanego powietrza wykonano z rury o średnicy 130 mm i długości 0,5 m. Skrzynię kolektora zamknięto szybą solarną o grubości 3,2 mm. Badania prototypu przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych przy konwekcyjnym przepływie powietrza przez skrzynię kolektora. Źródłem energii dostarczanej do kolektora były promienniki podczerwieni o zakresie natężenia promieniowania I = 0÷550 W/m2. Celem badań było wyznaczenie mocy cieplnej kolektora w zależności od natężenia promieniowania. W wyniku badań określono, że w warunkach maksymalnego natężenia promieniowania (I = 550 W/m2) średnia prędkość powietrza w kanale dolotowym wynosiła w = 1,0 m/s, objętościowe natężenie przepływu powietrza n = 28 m3/h, moc cieplna kolektora wynosiła Q = 474 W a sprawności konwersji energii η = 43%.

EN

The results of experimental investigations on the prototype flat solar passive air collector are presented in this paper. The collector consists of an aluminium casing with dimensions 1.04 m (width) x 2.08 m (height) x 0.18 m (thickness). Air inlet for the collector is a circular channel with diameter djn = 110 mm and length of 0.5 m. The circular outlet channel's diameter is dout = 130 mm and its length equals 0.5 m. The prototype solar air collector is covered with solar glass, 3.2 mm thick. The study was performer on a laboratory set-up. Collector worked under regime of natural convection. Tests were performer for a range of I = 0÷550 W/m2. The air temperature increase, collector thermal power and its thermal efficiency were determined. It was found that at maximum irradiation (I = 550 W/m2), the air velocity was w = 1.0 m/s, volumetric flow rate of air V = 28 m3/h, and the corresponding heat output rate and thermal efficiency were Q = 474 W and η = 43%, respectively.

13

Badania procesu hamowania motoroweru na nawierzchni szutrowej

Gołaszewski A., Szydłowski T.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

1506--1512, CD 1

PL

W pracy zamieszczono wyniki badań procesu hamowania motoroweru na nawierzchni szutrowej. Badania przeprowadzono w celu określenia możliwych do uzyskania średnich wartości pełnego opóźnienia pojazdu w zależności od sposobu hamowania motorowerem. Próby wykonano dla dwóch prędkości początkowych: 30 i 50 km/h oraz dla dwóch wariantów hamowania: tylko hamulcem tylnym i jednoczesnego hamowania hamulcem przednim i tylnym. Wykonano kilkadziesiąt prób hamowania, z których do analizy przyjęto tylko te, które spełniały wymagania postawione w harmonogramie badań. Badania wykonano sprawnym technicznie motorowerem, w dobrych warunkach pogodowych. Aparaturę pomiarową stanowił opóźnieniomierz CL170, który pozwalał na archiwizację zmierzonych parametrów. W pracy przedstawiono przebiegi opóźnienia motoroweru w czasie dla różnych wariantów i prędkości początkowych hamowania. Wyznaczone wartości opóźnień mogą być przydatne w analizie wypadków drogowych.

EN

The paper presents the results of the moped braking process on the gravel surface. Tests were conducted to determine possible mean fully developed decelerations for moped. Tests were conducted for two initial speeds: 30 and 50 kph and for two variants of braking: only the rear brake and simultaneous braking front and rear. Dozens of braking tests were made, but analysed were only those that meet the requirements put in the schedule of tests. The study was performed in good weather conditions. Used moped was technically efficient. During the tests braking deceleration of moped was measured and recorded by decelerometer CL170. The paper presents graphs of moped delay in time for different variants and two initial braking speeds. Designated delay values may be useful in the analysis of road accidents.

14

Analysis of stress and ultimate strength of modified single adhesive lap joints

Zielecki K., Witek L.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

7015--7021, CD2

EN

This paper presents results of numerical stress analysis of single adhesive lap joints. In this work an original solution, where chamfers are located near the centerline of adherends was considered. In first part of work, the ultimate strength of joints made of both the aluminum alloy and also the steel were obtained. These results showed that the shape of chamfer has a large influence on destructive force of joint. Moreover the Young modulus of connected materials has an impact on ultimate strength of adhesive joints. In next part of the work, the numerical computations were performed for models with different materials and different shape of chamfers. In results of finite element analysis calculations, the stress distributions in the joints were obtained. Introduction of proposed chamfers is positive because the stresses were reduced and in consequence a larger ultimate strength is observed. Results of both numerical and experimental analysis were finally discussed. Moreover the influence of different end shape of specimens on stress state of joint was also considered.

PL

Niniejsza praca przedstawia wyniki numeryczno-eksperymentalnej analizy naprężeń oraz nośności granicznej zakładkowych połączeń klejowych. W pracy analizowano nietypowy przypadek połączenia, którego elementy składowe posiadały fazę (skos) zlokalizowaną od strony spoiny klejowej. W pracy rozpatrywano połączenia próbek wykonywanych ze stopu aluminium oraz ze stali. W pierwszej części pracy określono na drodze doświadczalnej wartości siły niszczącej dla połączeń z różnym kształtem fazy. Rezultaty badań doświadczalnych wykazały, że wprowadzenie skosu na krawędziach blach (zlokalizowanego od strony spoiny klejowej) znacząco zwiększa nośność połączeń, w szczególności dla łączonych materiałów o niskim module Younga. Przeprowadzona analiza numeryczna wskazała, że dla połączeń z fazą obserwowana jest znaczna redukcja naprężeń zredukowanych oraz tnących w linii środkowej połączenia, co bezpośrednio przekłada się na zwiększenie nośności granicznej.

15

Badania eksperymentalne prototypowego, pasywnego powietrznego kolektora słonecznego z pokryciem poliwęglanem komorowym

Dutkowski K, Piątkowski P.

Instal

|

2015

|

nr 3

17--22

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań prototypu powietrznego płaskiego pasywnego kolektora słonecznego. Kolektor wykonany z blachy aluminiowej miał konstrukcję skrzynkową o wymiarach 1,04x2,08x0,18m (szer. x wys. x gł.). Do kolektora dopływało powietrze przez kanał o średnicy 110 mm i długości 0,5 m. Kanał wypływu ogrzanego powietrza wykonano z rury o średnicy 130 mm i długości 0,5 m. Skrzynię kolektora zamknięto płytą komorową wykonaną z poliwęglanu w kolorze brązowym o grubości 5mm. Badania prototypu przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych, gdzie uzyskano konwekcyjny przepływ powietrza przez skrzynię kolektora. Jako źródło energii dostarczonej do kolektora wykorzystano promienniki podczerwieni o maksymalnym natężeniu I = 0 – 325 W/m2 . Badania dotyczyły zmian temperatury powierzchni czynnej kolektora oraz określenia jego mocy cieplnej zależnej od zastosowanej konstrukcji kolektora oraz zmiany natężenia promieniowania. W wyniku przeprowadzonych badań określono, że dla maksymalnego natężenia promieniowania średnia prędkość powietrza na dopływie wyniosła w = 1 m/s, objętościowe natężenie przepływu powietrza wyniosło V˙ = 28 m3 /h, natomiast moc cieplna wyniosła Q = 270 W przy sprawności na poziomie η = 41%.

EN

The results of experimental investigations on the prototype flat air solar collector are presented in this paper. The collector consists of an aluminum casing with dimensions 1.04 m (width) x 2.08 m (height) x 0.18 m (thickness). The air inlet to the collector has an inlet channel with diameter, din, of 110 mm and a length of 0.5 m. The air outlet channel has an internal diameter, dout, 130 mm and a length of 0.5 m. The prototype solar air collector has a cover made of a cellular polycarbonate with a thickness of 5 mm and in brown color. The study was performed on a laboratory setup. The collector worked under conditions of natural convection. The tests were performed for a range of irradiance I = 0 – 325 W/m2 . The absorber surface temperature variations, air temperature increase, the collector thermal power, and the collector efficiency were determined. It was found that at maximum irradiation, the air velocity was w = 1 m/s, volume flow rate of air V˙ = 28 m3 /h, and the corresponding heat transfer rate and thermal efficiency were Q = 270 W and η = 41%, respectively.

16

Identification of dynamic parameters in the context of diagnostics of steel tank with different level of liquid

Rucka M., Zielińska M.

Diagnostyka

|

2015

|

Vol. 16, No. 1

9--14

EN

The paper presents an experimental study to identify the dynamic parameters of a water-filled tank model. The experimental modal analysis approach involving the excitation at one point of the structure and acquisition of vibrations at selected points distributed over the tank surface allowed to determine the resonance frequencies, mode shapes and damping ratios. The main aim of the research was to examine the influence of the level of liquid on the modal parameters. The experimental study showed that the level of water in the tank had an important impact on the values of natural frequencies and damping ratios.

PL

Praca przedstawia badania doświadczalne przeprowadzone w celu identyfikacji parametrów dynamicznych modelu stalowego zbiornika do przechowywania cieczy. Jako techniki badawczej użyto eksperymentalnej analizy modalnej wywołując drgania obciążeniem impulsowym przyłożonym w jednym punkcie konstrukcji i mierząc przyspieszenia drgań w wybranych punktach rozłożonych na powierzchni zbiornika. W badaniach zidentyfikowano częstotliwości drgań własnych, postacie drgań własnych oraz współczynniki tłumienia. Głównym celem pracy była analiza wpływu poziomu cieczy na parametry modalne zbiornika. W pracy wykazano, że stopień napełnienia cieczą znacząco wpływa na częstotliwości drgań własnych oraz współczynniki tłumienia.

17

Application of GPR method in diagnostics of reinforced concrete structures

Lachowicz J., Rucka M.

Diagnostyka

|

2015

|

Vol. 16, No. 2

31--36

EN

This paper presents an application of the ground penetration method (GPR) for diagnostics of reinforced concrete structures. In situ measurements were conducted for three civil engineering structures: the ground floor structure, the abutment of the railway viaduct and the concrete well. The dual polarized ground penetrating radar with the antenna operating at a center frequency of 2 GHz was used for GPR surveys. Three different methodologies of measurements were analyzed. The results showed that the GPR method enables quick and efficient diagnostics of concrete structures. Based on GPR results it is possible to identify the distribution and amount of reinforcement, as well as the thickness of the concrete layer.

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie metody georadarowej do diagnostyki konstrukcji żelbetowych. Pomiary polowe przeprowadzono na trzech obiektach inżynierskich: konstrukcji podłogi posadowionej na gruncie, przyczółku wiaduktu kolejowego oraz rurze betonowej. Badania doświadczalne wykonano za pomocą georadaru z anteną bipolarna o częstotliwości 2 GHz. W pracy przedstawiono trzy typy metodologii pomiarów georadarowych. Przeprowadzone testy wykazały, że metoda georadarowa umożliwia szybką i wydajną diagnostykę konstrukcji żelbetowych. Na podstawie uzyskanych wyników badań była możliwa identyfikacja rozkładu i ilości zbrojenia, a także grubości warstw betonu.

18

Analytical and numerical solutions of metal high-pressure wave-ring gasket and comparison with experimental results

Szybiński B., Trojnacki A.

Archive of Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. LXII, nr 1

19--44

EN

The paper deals with experimental investigations of a set of metal wave-ring gaskets of different thickness and different assembly interference. The gaskets were examined under assembly conditions, i.e. pressed in their seats with no operating pressure applied. The electric resistance wire strain gauges were used to measure the circumferential and axial strains at the inner surface of the gaskets. The traces of contact at the working surface of the gaskets were measured after disassembly the gaskets from their seats. The material tests were carried out to determine the real mechanical properties of materials applied for the gaskets and the seats. The results of experiment were verified by FEM calculations and compared with the analytical approach based on the simplified shell model proposed for the gasket.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych zestawu metalowych wysokociśnieniowych uszczelek typu „B”, różniących się grubością i wciskiem montażowym. Badania wykonano w warunkach montażowych po wprowadzeniu uszczelek w gniazda, bez obciążenia połączenia ciśnieniem roboczym. Na wewnętrznej, cylindrycznej powierzchni uszczelek mierzono odkształcenia obwodowe i osiowe przy użyciu tensometrów oporowych. Po odciążeniu i demontażu zmierzono szerokość strefy kontaktu plastycznie odkształconej powierzchni roboczej uszczelki. Zostały również wykonane badania materiałowe uszczelek oraz gniazd. Przeprowadzono numeryczną weryfikację wyników pomiarów za pomocą obliczeń MES, w których uwzględniono nieliniowe własności materiałów złącza, efekty kontaktowe oraz tarcie na powierzchni kontaktu. Dodatkowo porównano wyniki pomiarów z obliczeniami analitycznymi, otrzymanymi w oparciu o uproszczony powłokowy model uszczelki.

19

Pomiar współczynnika przejmowania ciepła w warunkach odparowania rozprężnego czynnika chłodniczego

Kruzel M., Dutkowski K

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 10

879--882

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych lokalnego współczynnika przejmowania ciepła. Wymiana ciepła odbywała się między ogrzewaną ścianką kanału a przepływającym wewnątrz czynnikiem chłodniczym (R134a i R404A). Wykorzystano 12, wykonanych ze stali nierdzewnej, rurek o średnicy wewnętrznej w zakresie dw = 0,64 ÷ 2,30 mm. Rurki tej średnicy, tzw. minikanały wykorzystuje się do budowy miniaturowych wymienników ciepła. Badania przeprowadzone w zakresie gęstości strumienia masy (wp) = 350 ÷ 1400 kg/(m2s) i gęstości strumienia ciepła dochodzącej do q = 90 kW/m2 pozwoliły zaobserwować występowanie, nie obserwowanego w kanałach konwencjonalnych, zjawiska flashingu. Wykazano, że w strefie objętej występowaniem zjawiska flashingu warunki wymiany ciepła pogarszają się, a wartość lokalnego współczynnika przejmowania ciepła w tej strefie może spaść nawet o 50%.

EN

The paper presents the results of experimental investigations on the heat transfer coefficient. The heat was transferred between the heated channel wall and the refrigerant flowing inside the channel. Refrigerants R134a and R404A were used as a working fluid. During the experiments 12 tubes were used. The tubes were made of stainless steel and their inner diameter was: 0.45, 0.55, 0.80, 1.10, 1.15, 1.30, 1.35, 1.40, 1.60, 1.68, 1.94 and 2.30 mm. Channels with the above mentioned diameters are called minichannels and they are used to build miniaturized heat exchangers. The study was conducted in six series in which the mass flux density was changed (Table 1). During each series the heat flux density was stepwise increased and then decreased. Its maximum value was q = 90 kW/m2. This allowed obtaining the forced convection heat transfer or boiling phenomenon. In some cases, it was noted that the flashing phenomenon occurred. This phenomenon occurred when the local pressure was lower than the saturation pressure (at a given temperature). It revealed the evaporation of a liquid, not by applying heat from the wall, but by using the latent heat (heat of evaporation) [4, 5]. Reduction in the local pressure below the saturation pressure was common in minichannels. The reason is large pressure drops which occur in tubes of such small diameters. The flashing phenomenon was not observed inside conventional channels. The results of this study showed that in the zone of its occurrence the value of the local transfer coefficient decreased significantly (Figures 5 ÷ 8). During the experimental investigations the value of the local heat transfer coefficient decreased to 50%. From the conducted research it follows that the existence of the flashing phenomena in heat exchangers is harmful.

20

Pomiar mocy cieplnej pasywnego, powietrznego kolektora słonecznego

Dutkowski K, Piątkowski P.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 10

868--871

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych prototypowego, powietrznego kolektora słonecznego. Badania przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych. Ich celem było wyznaczenie wpływu natężenia promieniowania na przyrost temperatury powietrza oraz prędkość przepływu powietrza (na skutek ruchów konwekcyjnych). W efekcie pomiarów wyznaczono natężenie przepływu powietrza oraz moc cieplną kolektora. Pionierskie rozwiązanie konstrukcyjne jak i wyniki badań będą stanowiły punkt odniesienia dla wyników badań innych konstrukcji.

EN

The results of experimental investigations of the prototype flat air solar collector are presented in this paper. The collector consists of an aluminum casing with dimensions 1.04 m (width) x 2.08 m (height) x 0.18 m (thickness). The air inlet to the collector has an inlet channel with diameter, din, of 110 mm and a length of 0.5 m. The air outlet channel has an internal diameter, dout, 130 mm and a length of 0.5 m. The prototype solar air collector has a cover made of a cellular polycarbonate with a thickness of 5 mm and in brown color. The study was performed on a laboratory set-up. The collector worked under conditions of natural convection. The tests were performed for a range of irradiance I = 0 - 325 W/m2. The absorber surface temperature variations, air temperature increase and the collector thermal power were determined. It was found that at maximum irradiation, the air velocity was w = 1 m/s, volume flow rate of air = 28 m3/h, and the corresponding heat transfer rate was Q = 270 W.