Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Identification based on a finite element model of an impact force occurring on a composite structure

El-Bakari Abdelali, Khamlichi Abdellatif, Hanafi Issam

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2023

|

Vol. 28, no. 1

23--36

EN

Based on the inverse approach and the finite element method, the quality of a reconstructed signal is discussed in this work. The responses caused by a distributed impact on a portion of a composite structure can be recovered using dynamic analysis. The structure is thought to be complex and made up of two different-sized plates made of two different materials. The robustness of the inversion method was studied, as well as the sensitivity of the numerical method compared to modal truncation and sampling of the frequency response function (FRF). Once the FRF had been identified, regularized deconvolution as per generalized singular value decomposition was used to reconstruct the impact signal characteristics. It was revealed that only one mode is required to reconstruct the impact signal.

2

An investigation on using the falling mass technique for dynamic force calibrations

Gelany Shaker A., Mahmoud Gouda M.

Metrology and Measurement Systems

|

2021

|

Vol. 28, nr 3

455--463

EN

In this paper, we present an experimental setup developed for the calibration of dynamic force transducers which is based on the drop mass method. The traceability to SI units is realized through well-known mass characteristics and a reference shock accelerometer attached to that mass. Two approaches are proposed to analyse dynamic force employing a drop mass system. One approach depends on the inertial force of a falling mass while the other deals with the work-energy principle. Results of both approaches are then compared to the response of a statically calibrated force transducer. It is shown that the obtained maximum relative deviations between the response of force transducer and the first approach results are 1% while those of the second approach are 2%.

3

Influence of Centrifugal Shot Peening Parameters on the Impact Force and Surface Roughness of EN-AW 2024 Aluminum Alloy Elements

Skoczylas Agnieszka

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2021

|

Vol. 15, no 1

71--78

EN

This article presents the results of experimental studies on the influence of centrifugal shot peening parameters on the impact force Fu occurring during the machining of the EN – AW 2024 aluminum alloy. The surface roughness parameters Ra, Rt, Rpk, Rvk and surface topography were also analyzed. Centrifugal shot peening was carried out on the FV-580a vertical machining center using a centrifugal shot peening head. Variable parameters of the centrifugal shot peening were: tangential speed vg and infeed g. On the basis of the results obtained, it was found that the increase the tangential speed vg and the infeed g causes an increase of the impact force. After centrifugal shot peening, numerous micro-cavities were formed on the surface of the EN-AW 2024 aluminum alloy samples, which may can accumulate lubricants in their space. During centrifugal shot peening, low values impact force Fu were obtained, which confirms the legitimacy of using this method as a finishing machining of elements with low stiffness.

4

Calculation of maximal collision force in kinematic chains based on collision force impulse

Warzecha Mariusz, Michalczyk Jerzy

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2020

|

Vol. 58 nr 2

339--349

EN

This paper presents a new method for calculating maximal collision forces in kinematic chains based on their impulses. Its main advantage is its simplicity as it is based on algebraic equations. Collisions between the feed, hammer and rotor in a hammer crusher are used as a case study to show the implementation of the proposed method. The obtained results are then compared with a reference time-domain model. The proposed method can be used by mechanical engineers in early design phases to estimate loads acting on parts during collisions as well as to search for more optimal geometrical parameters.

5

Effect of Die Wall Lubrication on High Velocity Compaction Behavior and Sintering Properties of Fe-Based PM Alloy

Liu Zili, Li Dong, Liu Xiqin, Li Haohao, Huang Xin, Tang Zhihao, Zou Yuwen

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 2

677--684

EN

Fe-based PM alloy powder of Fe-2.5Ni-0.5Mo-2Cu-0.4C was pressed by high velocity compaction combined with die wall lubrication, and the effect of die wall lubrication on high velocity compaction behavior and sintering properties of the Fe-based PM alloy were studied. The results indicate that the impact force, green density, sintered density of samples increase with the augment of the impact velocity and die wall lubrication. Compared with that without die wall lubrication, the green density and sintered density of the sample with die wall lubrication are about 0.07-0.12 g/cm3 and 0.08~0.11 g/cm3 higher at the same impact velocity, respectively, while the ejection force of the die wall lubricated sample is much smaller, and reduced about 26%~36%. The green compact with die wall lubrication has much fewer porosity than that without die wall lubrication, and more mechanical bonding and cold welding regions are observed. The sintered samples mainly consists of gray pearlite and white ferrite, and more pearlite is observed in the sintered sample with die wall lubrication.

6

Research of dynamic processes of the system “Vehicle – Track” using the new method of vehicle wheel with metal scale

Bogdevičius M., Žygienė R.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 4

638--649

EN

Mathematical models of vehicle wheel with metal scales are introduced in this article. When analysing the interaction between vehicle wheel with a metal scale and rail in the system “Vehicle – Track”, the changes of the kinematic and dynamic parameters of the wheel and rail contact points in time are examined, depending on the height of the 2 mm metal scale, when the length of the metal scale is 100 mm and the speed of movement is V = 40 - 100 km/h. The results obtained after the research of the system “Vehicle – Track”, when the wheel has a metal scale, help to better understand and evaluate the impact of metal scale on wheel on dynamic loads of rail and vehicle and the regularities of their movement. The appearance of a metal scale on the wheel’s surface causes technical and maintenances problems for the rolling stock. Railway standards limit the speed of movement that depends on a certain size of metal scale.

PL

W niniejszym artykule przedstawiono modele matematyczne koła pojazdu szynowego z powstałą w wyniku zużycia metalową łuską. Analizując oddziaływania pomiędzy kołem pojazdu z łuską a szyną w układzie "pojazd–tor", badano zmiany kinematycznych i dynamicznych parametrów punktów kontaktu koła z szyną zachodzące w czasie, w zależności od wysokości metalowej łuski (2mm), przy długości łuski 100 mm i zakresie prędkości ruchu pojazdu V = 40–100 km/h. Wyniki uzyskane w badaniu układu "pojazd–tor" dla kół na powierzchni których powstała metalowa łuska, umożliwiają lepsze zrozumienie oraz ocenę wpływu łuski na dynamiczne obciążenia szyny i pojazdu oraz prawidłowości ruchu pojazdu. Pojawienie się metalowej łuski na powierzchni koła powoduje problemy techniczne i obsługowe w utrzymaniu ruchu taboru kolejowego. Normy kolejowe ograniczają prędkość ruchu pojazdów szynowych, uzależniając ją od rozmiaru łuski.

7

Funkcje impulsowe jako narzędzie identyfikacji dynamicznych parametrów przypowierzchniowych warstw podłoża

Kogut J. P., Zięba J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 93

109--121

PL

Wymuszenia impulsowe należą do istotnych źródeł sił dynamicznych, które pełnią kluczową rolę przy badaniu właściwości dynamicznych podłoża gruntowego. W różnych okolicznościach korzysta się z różnych typów wymuszeń, które najczęściej obejmują pewien charakterystyczny zakres częstotliwości. Zakres częstotliwości powinien mieć odzwierciedlenie w charakterystyce dynamicznej układu, np. uwarstwionego podłoża gruntowego. W pracy zajęto się analizą kilku przekrojów gruntowych, w których ulokowane są szlaki i obiekty komunikacyjne oraz obiekty budowlane. W badanych przekrojach realizowano wymuszenia impulsowe oraz dokonywano pomiarów odpowiedzi dynamicznej obejmującej źródło drgań, drogę propagacji fal oraz obiekt odbierający drgania. Przedstawione w pracy wymuszenia impulsowe były realizowane zarówno przez spadającą masę, jak i użycie specjalistycznego pojazdu posiadającego możliwość wymuszeń harmonicznych oraz używając młotka modalnego. Rejestracja drgań obejmowała głównie punkty położone na powierzchni gruntu w różnych odległościach od źródła drgań i dotyczyła kierunku pionowego oraz kierunku poziomego, prostopadłego do wymuszenia. Na podstawie analizy pomierzonych sygnałów można próbować określić zarówno charakterystykę dynamiczną podłoża (poprzez ustalenie prędkości propagacji fal poprzecznych i podłużnych oraz oszacowanie parametrów tłumienia w badanym przekroju), jak i cechy dynamiczne budowli (np. obejmujące częstości i postacie własne) oraz modelować i oceniać skutki wpływów dynamicznych.

EN

Impulse excitations belong to the contemporary sources of dynamic forces. They play a key role in the study of the dynamic properties of the shallow layers of subsoil. In various circumstances, the use of different types of excitations in general covers a characteristic low frequency range. This should reflect the dynamic characteristics of the layered subsoil. The study deals with the analysis of several soil cross-sections, which are located along roads and railway tracks, and near buildings. The impulse functions and measurements of the dynamic response consisting of a source and the propagating along the elastic half-space have been studied. The measurements of dynamic responses of a source of vibration, wave propagation path and the object receiving the vibrations in the studied cross-sections have been performed. The impulse excitations are carried out as follows: by a falling weight device, with the use of a specialized vehicle with the possibility of harmonic excitations, as well as with the use of an instrumented hammer. The vibration measurements were performed at the points located along the soil surface at different distances from the vibration source. The vertical vibrations as well as vibrations in the horizontal direction perpendicular to the direction of propagation of the impulse force in the subsoil have been measured. Based on the results of analysis, one may try to determine both the dynamic characteristics of the substrate by determining the propagation of transverse and longitudinal waves and the estimation of the attenuation parameters in the analyzed cross-section, and the dynamic characteristics of the structures (eigenfrequences and eigenmodes). Afterwards, the modeling and the assessment of the impact of the wave propagation in the soil may be performed.

8

Evaluation of selected factors and their interactions’ significance on impact force magnitude

Marasová D., Ambriško L., Grendel P., Andrejiová M.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2014

|

nr 3

5--15

EN

The article is focused on the analysis of experimental research conveyor belt quality in terms of their breakdown resistance by the Design of Experiments method. The planned experiment consists in the determination of the experiment’s goal, the selection of the response, and the determination of the factors, proposal and execution of the experiment, and assessment of the significance of the factors’ effects or interaction by the t-test, whereby at output it is expressed by p-value. We use the Pareto chart and Normal probability plot to evaluate factors’ effect and their interactions. Finally, the experiment is evaluated and the results are analyzed using the regression model, which applies input and output variables to the relation. The regression model presents the complete multifactor experiment that contains main factors and interactions.

PL

Celem artykułu jest analiza wyników eksperymentalnych badań jakości taśm przenośnikowych ze względu na odporność na przebicie, z wykorzystaniem metody planowania eksperymentu. Metoda planowania eksperymentu składa się z identyfikacji obiektu i celu badań, wyboru wyjściowych i zmiennych oraz liczby ich poziomów, planowania i wykonania eksperymentu oraz oceny istotności poszczególnych czynników oraz ich interakcji z wykorzystaniem testu t, której miarą jest wartość wskaźnika – p. W celu określenia istotności poszczególnych zmiennych i związków pomiędzy nimi zastosowano wykres Pareto i wykres normalnego rozkładu prawdopodobieństwa. W podsumowaniu opisano przeprowadzony eksperyment oraz analizę wyników za pomocą modelu regresji, wykazującego związki pomiędzy zmiennymi wejściowymi i wyjściowymi. Model regresyjny przedstawia kompletny wieloczynnikowy eksperyment obejmujący podstawowe zmienne oraz ich interakcje.

9

Impact behaviour of the Japanese sword

Daimaruya M., Kobayashi H.

Engineering Transactions

|

2012

|

Vol. 60, iss. 2

101-112

EN

The Japanese sword is a weapon peculiar to Japan. The present study is concerned with the joint between tohshin (blade) and tsuka (hilt) of the Japanese sword. Only one mekugitake (retaining peg made of bamboo) with about 5mm in diameter holds the tang in the hilt. However a slender mekugi might not be broken, even in the case of violent sword-fighting. This fact has been historically demonstrated in many battles by Japanese swords. In this study it is examined theoretically and experimentally from the viewpoint of impact engineering why a mekugi used in Tachi and Katana may not be broken. As a result, it is found that such a strong force as breaking a mekugi-take does not act on it, because of the location of mekugiana (a hole for mekugi) in the tang, which has been made in the Japanese sword by following the traditional code of sword-smiths.

10

Pomiar siły udaru i strzałki ugięcia próbki podczas próby Charpy'ego

Świsulski D., Pyszko J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2008

|

R. 54, nr 12

815-816

PL

Tradycyjna próba Charpy'ego wyznacza jedynie współczynnik udarności stali. W artykule przedstawiono modernizację stanowiska umożliwiającą pomiar dodatkowych wielkości, to jest siły udaru oraz strzałki ugięcia badanej próbki.

EN

The paper presents modernization of the Charpy impact test machine. The machine determines the energy absorbed by a test piece of steel during fracture. The impact force and deflection are measured during the test on the modernized laboratory stand. The historical introduction to the welding technology is described, too.

11

Simulation investigation of ball screws for high speed transmitting systems

Sobolewski J. Z., Małkiński J., Pieniecki P.

Journal of Machine Engineering

|

2008

|

Vol. 8, No. 4

59--67

EN

The ball screws are used in feed systems in CNC machines working with constantly higher cutting speed. When the speed of the balls reaches certain levels, the repetitive chock (impact forces) generated by the balls in the "transient" phase of the balls' motion and forces acting in the return channel cause damage to the recirculation ball system. A simulation of impact forces for variable length of transient phase in function of the rotational speed was made. The static axial rigidity is a very important factor to be considered in defining ball screws performance and exerts a major influence on positioning accuracy of NC machine tools. One of rigidity components is the balls/balltrack area rigidity, dependent on Hertz's deflections. However, due to machining inaccuracies, the ball screws properties (especially rigidity) are considerably lower than the theoretical ones. A coefficient known as the geometric correction factor makes it possible to predict the rigidity of the ball screw. A computer simulation of the influence of machining inaccuracies on contact deflections, rigidity and servo drive resonance was carried out. It was examined what rotational speeds set off the harmful phenomenon of the agreement of the frequency of the arrangement of the impact forces with the frequency of the servo drive system resonance. The presented method allows for the calculation of the impact forces, total rigidity and resonance of NC machine feed system, in the preliminary phase of technical project.

12

Doświadczalne badania kontaktowych drgań normalnych wzbudzanych siłą impulsową

Grudziński K., Kostek R.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2005

|

z. 29

87-92

PL

W pracy przedstawiono podstawowy model obliczeniowy płaskiego rolkowego połączenia prowadnicowego obrabiarki. Dla modelu tego wyznaczono charakterystyki kontaktowych odkształceń normalnych, według różnych dostępnych w literaturze wzorów. Wyniki obliczeń porównano z wynikami badan doświadczalnych. Stwierdzono, że odkształcenia kontaktowe wyznaczone z obliczeń są dużo mniejsze od wyznaczonych doświadczalnie.

EN

The paper presents a new test rig and also some results of experimental study of contact microvibrations excited by impact force. The object of the study was a contact interface of two plan rough surfaces acting of each other in a simple dynamical system of one-degree-of-freedom, which consisted of a steel sample resting on a massive steel block. The aim of the study was to obtain mathematical models and estimate their parameters, which describe the non-linear elastic and damping characteristics of the identified object at high frequencies (up to 3000 Hz).

13

A frequency - domain deconvolution approach for impact force waveform restoration with the use of one - point strain measurement

Kaczmarek Z.

Metrology and Measurement Systems

|

2002

|

Vol. 9, nr 1

3-17

EN

In the paper an impact force waveform restoration by means of deconvolution method is presented, which features a one-point strain measurement in a mechanical transducer. To determine the spectral transmittance of a section of the mechanical transducer necessary in the reconstruction process, strain waves propagating in the transducer are used: the incident, and the first reflected one, created by the impact. Restrictions concerning the impact duration as well as the strain gauge localization on the mechanical transducer are given, which assure the non interference of the above mentioned waves in the strain gauges. The reconstruction results of impact force waveformsgenerated during impacts of stell spheres in the front face of a steel bar are presented. The consistency of the obtained reconstruction results with the Hertz impact theory with respect to the duration and amplitude of the impact force was evaluated.

PL

W pracy przedstawiono metodę odtwarzania przebiegów siły uderzenia bazującą na technice deterministycznego odsplatania i jednopunktowym pomiarze odkształceń w przetworniku mechanicznym. Do wyznaczenia transmitancji widmowej odcinka przetwornika mechanicznego, potrzebnej w procesie odtwarzania, wykorzystywane są rozchodzące się w tym przetworniku fale odkształceń: bezpośrednia i pierwsza odbita, powstałe w wyniku uderzenia. Podano ograniczenia dotyczące czasu trwania uderzenia oraz lokalizacji tensometrów na przetworniku mechanicznym, które zapewniają nie nakładanie się wyżej wymienionych fal w tensometrach. Przedstawiono wyniki odtwarzania wyżej omówionym sposobem przebiegów siły uderzenia powstałych w efekcie sprężystych uderzeń stalowych kulek w powierzchnię czołową stalowego pręta. Oszacowano zgodność uzyskanych rezultatów odtwarzania w zakresie czasów trwania i amplitudy impulsu siły uderzenia z teorią uderzenia Hertza.

14

Chaotic motion of the impact force generator

Błażejczyk-Okolewska B., Czołczyński K., Kapitaniak T.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

1998

|

Vol. 2, nr 1

49--53

EN

During the last years the interest of scientists in multibody mechanical systems in which the phenomenon of impact occurs has been still growing. In the present paper a principle of operation of the impact force generator being an element of the rotor of the heat exchanger has been presented. Step disturbances of the rotational velocity of the rotor caused by the generator are aimed at intensification of the heat exchange process.