Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Dynamic analysis of a steel-concrete railway bridges of Langer type under the influence of a moving load

Szaniec Waldemar, Radoń Urszula, Bekő Adrián

Structure and Environment

|

2023

|

Vol. 15, no. 3

147--158

EN

The studying the dynamic response of steel-concrete railway bridges of Langer type is huge importance of ensuring the safety of such structures under high-speed train loads. Numerical simulations at the design stage require knowledge of the modal characteristics: natural frequencies, shapes and damping. In addition, in the dynamics of railway bridges subjected to high-speed trains, it is important to check the impact of dynamic effects on the ultimate and serviceability limit states. As part of the investigations displacements and accelerations of selected measurement points arising from driving the test rolling stock are analyzed. In the first stage, calculations of the eigenvalues and the corresponding eigenvectors were carried out in the Robot program for two variants of mass description (distributed and discrete). In the second stage, dynamic train passages for various vehicle speeds were examined in terms of displacements and accelerations of measurement points by using the authors’ program MES3D.

PL

Badanie odpowiedzi dynamicznej stalowo-betonowych mostów kolejowych typu Langera ma ogromne znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa takich obiektów pod obciążeniem pociągów dużych prędkości. Symulacje numeryczne na etapie projektowania wymagają znajomości charakterystyk modalnych: częstotliwości drgań własnych, form i tłumienia. Dodatkowo w dynamice mostów kolejowych poddanych działaniu pociągów szybkobieżnych istotne jest sprawdzenie wpływu efektów dynamicznych na stany graniczne nośności i użytkowalności. W ramach badań analizowano przemieszczenia i przyspieszenia wybranych punktów pomiarowych powstałych od jazdy taborem próbnym. W pierwszym etapie przeprowadzono obliczenia wartości własnych i odpowiadających im wektorów własnych w programie Robot dla dwóch wariantów opisu masy (rozłożonej i dyskretnej). W drugim etapie zbadano przebiegi dynamiczne dla różnych prędkości pociągów pod kątem przemieszczeń i przyspieszeń punktów pomiarowych za pomocą autorskiego programu MES3D.

2

Wykorzystanie badań pod próbnym obciążeniem w procesie tworzenia cyfrowych bliźniaków mostów

Łaziński Piotr, Jasiński Marcin, Korus Kamil, Piotrowski Dawid, Uściłowski Mateusz

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 7-8

360--367

PL

W artykule przedstawiono definicję, budowę i możliwości wdrożenia koncepcji cyfrowego bliźniaka w obszarze zarządzania obiektem budowlanym, w tym infrastrukturą mostową. Przywołano założenia i etapy jego powstawania, wskazując na rolę badań pod próbnym obciążeniem przy weryfikacji i aktualizacji modelu obliczeniowego MES, będącego jedną z kluczowych składowych całego systemu. Posługując się przykładem rzeczywistego obiektu mostowego, opisano możliwość wykorzystania modelu BIM w procesie generowania modelu obliczeniowego, wyniki badań pod próbnym obciążeniem oraz zagadnienia kalibracji modelu MES ze szczególnym uwzględnieniem roli zweryfikowanych modeli BIM i MES w strukturze cyfrowego bliźniaka.

EN

The paper presents the definition, framework, and possible implementation of the digital twin concept in the field of building asset management, including bridge facilities. The assumptions and stages of its creation are described, indicating the role of load testing in the validation and updating as one of the key components of the entire system. Using the example of a real bridge, the possibility of using the BIM model in the process of generating a computational model, the results of load tests and the process of calibration of the FEA model are described, with particular emphasis on the role of the verified BIM and FEA models in the digital twin framework.

3

Wpływ różnicy temperatur wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni ściany na wartość naprężeń i obraz zarysowania cylindrycznego zbiornika żelbetowego - porównienie metod obliczeniowych

Buda-Ożóg Lidia, Nykiel Damian

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 1-2

18--24

PL

W artykule porównano metody wyznaczania sił wewnętrznych w cylindrycznym, żelbetowym zbiorniku na ciecz, obciążonym parciem hydrostatycznym oraz gradientem temperaturowym. Obliczenia wykonano, stosując podejście analityczne, uproszczone oraz rozbudowane modele MES. Celem prowadzonych analiz była ocena poprawności zalecanego w przypadku obciążeń termicznych założenia 50-procentowej redukcji sztywności ściany zbiornika po zarysowaniu, stosowanego w metodach uproszczonych i analitycznych.

EN

This paper compares methods for calculating internal forces in a cylindrical RC liquid tank loaded, hydrostatic pressure and temperature gradient. Calculations were performed using an analytical approach, simplified and extended FEM models. The purpose of the analyzes carried out was to evaluate the accuracy of the recommended assumption for thermal loads of a 50% reduction in the stiffness of the tank wall after scratching, used in simplified and analytical methods.

4

Ocena nośności tarczy ściennej w szkieletowym budynku drewnianym wspomagana modelem MES

Malesza Jarosław

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 7-8

414--420

PL

W artykule opisano metodę sprawdzania stanu granicznego nośności i ugięcia ściany wykonanej w technologii szkieletu drewnianego ze współpracującym poszyciem, poddanej działaniu obciążenia poziomego. Przedstawione procedury obliczeniowe wymagają od inżyniera, aby sięgał po zagraniczne wytyczne, często z krajów Ameryki Północnej. Jak wykazano, ich interpretacja bywa niespójna. Proces projektowania uzupełniono analizą numeryczną konstrukcji. Opisano metodę doboru parametrów modelu numerycznego, a wyniki odniesiono do obliczeń inżynierskich. Model MES posłużył do ujawnienia obrazu wytężenia konstrukcji i wyeliminowania błędnych rozwiązań konstrukcyjnych.

EN

The paper presents the procedure for checking the load bearing capacity and deflection of the wood framed shear wall with sheathing, subjected to a horizontal load. The applied calculation procedures force a modern engineer to reach for foreign guidelines, often from North American countries. Their interpretation is inconsistent, as it is presented. The design process was supplemented with a numerical analysis of the structure. The method of selecting the parameters of the FEM model was described, and the results were referred to the engineering analysis. The FEM model was used to reveal the stress image in the structure and to eliminate inappropriate design solutions.

5

Ocena interoperacyjności istniejącego mostu łukowego na linii kolejowej dużych prędkości, wspomagana badaniami terenowymi

Pradelok Stefan, Poprawa Grzegorz, Zajchowski Bartosz, Kędzierski Andrzej

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 7-8

377--383

PL

W artykule podjęto problem interoperacyjności mostów, przy czym ograniczono się do zagadnień związanych z oddziaływaniem taboru kolejowego na mosty. Analizie poddano wiadukt łukowy z jazdą dołem. Autorzy sprawdzili zdolność konstrukcji do bezpiecznego przenoszenia ruchu kolejowego w postaci polskich i czeskich składów zespolonych, mogących osiągnąć prędkość powyżej 200 km/h. Przeprowadzone analizy poprzedziły badania terenowe, w tym zastosowanie operacyjnej analizy modalnej do identyfikacji właściwości dynamicznych konstrukcji, oraz aktualizacja modelu MES. Zaktualizowany model został wykorzystany do przeprowadzenia symulacji przejazdów modeli rzeczywistych pociągów.

EN

The article deals with the interoperability of bridges and is limited to issues related to the impact of rolling stock on bridges. The tied-arch viaduct was analyzed. The authors checked the ability of the structure to carry out railway traffic using electric multiple unit trains from both the Poland and Czech Republic, which are capable of reaching speeds above 200 km/h. The conducted analyses were preceded by field tests, including the use of Operational Modal Analysis to identify the dynamic properties of the structure and the successive FEM model updating. The updated model was used to simulate the high-speed passage of real trains.

6

Metoda identyfikacji odkształcalności betonu w procesie budowy mostów

Łaziński Piotr, Krząkała Jakub, Grządziela Grzegorz

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 7-8

368--376

PL

W artykule przedstawiono obecne podejście w normatywach określania odkształcalności betonu, które jest związane z badaniami laboratoryjnymi i nie uwzględnia wpływu istotnych czynników podczas wznoszenia konstrukcji. Proces budowy mostów betonowych wymaga uwzględnienia warunków podczas betonowania i okresu dojrzewania betonu. Wpływ ciepła wiązania betonu, krótkiego czasu do wprowadzenia siły sprężającej oraz warunków panujących podczas dojrzewania betonu wymaga stosowania specjalnych metod identyfikacji odkształcalności betonu. Przywołując przeprowadzone badania rzeczywistego obiektu, opisano własną metodę określania modułu sprężystości betonu na potrzeby podejmowania decyzji w procesie budowy mostów.

EN

The paper presents the current approach in standards for determining the deformability of concrete, which is related to laboratory tests and does not take into account the significant influences prevailing during erection. The process of constructing concrete bridges requires consideration of the conditions prevailing during concreting and the concrete curing period. The influence of the heat of setting of concrete, the short time to introduce prestressing force and the conditions prevailing during concrete maturation require special methods for identifying the deformability of concrete. Recalling the tests carried out on an actual structure, an in-house method for determining the elastic modulus of concrete for decision-making in the bridge construction process is described.

7

Do trzech razy sztuka - niestabilność dynamiczna mostu dla pieszych w Squibb Park przy Moście Brooklińskim

Bocian Mateusz, Czaplewski Bronisław

Inżynieria i Budownictwo

|

2022

|

R. 78, nr 1-2

58--61

PL

Dokumentowanie problemów konstrukcyjnych może pomóc w zapobieganiu ich wystąpienia w przyszłości. Mając to na uwadze, w niniejszym artykule przedstawiono przypadek niestabilności dynamicznej Squibb Park Bridge pod wpływem obciążeń generowanych przez pieszych. Dokonano syntezy i krytycznej oceny informacji na temat konstrukcji i zachowania dynamicznego mostu dostępnych w domenie publicznej. Rozważania te wsparto analizami materiału wideo z okresu niestabilności zaobserwowanego wkrótce po otwarciu mostu oraz symulacjami modelu MES.

EN

Documenting structural problems is of great benefit to structural engineers as it can help to prevent their occurrence in the future. In this spirit, this paper presents the case of dynamic instability of the Squibb Park Bridge under the action of walking pedestrians. The information on the bridge's design and dynamic behaviour available in public domain is synthesized and critically evaluated. This is aided with the analyses of a video footage from the instability period observed soon after the bridge's opening and simulations of an FE model.

8

10 lat eksploatacji i monitoringu mostu Rędzińskiego we Wrocławiu

Biliszczuk Jan, Teichgraeber Marco, Hawryszków Paweł

Inżynieria i Budownictwo

|

2022

|

R. 78, nr 1-2

14--18

PL

W sierpniu 2011 r. otwarto dla ruchu most Rędziński we Wrocławiu. Most został wyposażony w rozbudowany system monitorowania konstrukcji (SHM), wsparty dodatkowymi pomiarami geodezyjnymi. Obserwacje 10-letnie dostarczyły wielu interesujących danych dotyczących zachowania konstrukcji podczas jej eksploatacji. W pracy przedstawiono wybrane wyniki uzyskane z pomiarów SHM i geodezyjnych oraz oceniono wpływ zjawisk reologicznych na rozkład sił wewnętrznych i bezpieczeństwo konstrukcji.

EN

In August 2011, the concrete cable-stayed bridge with an atypical structure open to traffic - the Rędziński Bridge in Wrocław, Poland. The bridge has been equipped with an extensive structure monitoring system (SHM), supported by additional geodetic measurements. The 10-year observations provided a lot of interesting data on the behaviour of the structure during its operation. The paper presents selected results obtained from SHM and geodetic measurements, and assesses the influence of rheological phenomena on the distribution of internal forces and the safety of the structure.

9

Aaliza ryzyka zarysowania termicznego masywnych płyt fundamentowych - propozycja metodyki postępowania i wytyczne budowy modeli MES

Smolana Aneta, Klemczak Barbara

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 9-10

471--476

PL

Przedstawiono doświadczenia związane z analizą masywnych płyt fundamentowych, które mogą być pomocne podczas projektowania tego rodzaju konstrukcji oraz przewidywania ryzyka zarysowania. Przedstawiono 3 etapy analizy konstrukcji masywnej: ocenę masywności konstrukcji, analizę uproszczoną z wykorzystaniem metod analitycznych oraz analizę numeryczną. Szerzej omówiono wytyczne budowy modelu MES oraz jego możliwe uproszczenia nie wpływające na wyniki obliczeń.

EN

The article presents experiences related to the analysis of massive foundation slabs, which can be helpful in the design of this type of structure, as well as in predicting the cracking risk. Three stages of the analysis of a massive structure were presented: assessment of the massivity index of the structure, simplified analysis with the use of analytical methods, and numerical analysis. The recommendations for the FE model and its possible simplifications not affecting the calculation results are discussed in more detail.

10

Analiza statyczno-wytrzymałościowa modelu MES istniejącej hali z wykorzystaniem skaningu laserowego

Ziaja Dominika, Rachwał Szymon, Nazarko Piotr

Inżynieria i Budownictwo

|

2020

|

R. 76, nr 4-5

250--253

PL

Współczesne techniki pomiarowe i informatyczne umożliwiają tworzenie dokładnych modeli konstrukcji zarówno nowo projektowanych, jak też istniejących. W artykule przedstawiono wyniki inwentaryzacji istniejącej hali z wykorzystaniem skaningu laserowego. Uzyskana chmura punktów posłużyła do zbudowania przestrzennego modelu MES. Przemieszczenia wyznaczone numerycznie zostały zweryfikowane doświadczalnie.

EN

Modern measurement and IT techniques allow to create accurate models of structures, not only newly designed but also existing ones. The article presents the results of inventorying the existing WLBK hall building using laser scanning. The obtained point cloud was used to build the spatial FEM model. Numerically determined displacement has been experimentally verified.

11

Analiza skuteczności rozwiązań obniżających poziom drgań młynów węglowych w elektrowni – studium przypadku

Kozioł Krzysztof, Stypuła Krzysztof

Builder

|

2020

|

R.24, nr 4

18--20

PL

W referacie, rozważając przypadek elektrowni, w której stwierdzono znaczący wzrost przemieszczeń fundamentów budynku głównego jednego z bloków energetycznych, przedstawiono przykładowy sposób rozwiązywania tego typu zagadnień. Problem dotyczył zarówno osiadań statycznych, jak i dynamicznych. Ze względu na fakt, iż praca urządzeń (młyna węglowego) powoduje ruch trudny do ustalenia metodami analitycznymi, należało wstępnie wykonać pomiary drgań. Dzięki temu uzyskano czasowe przebiegi przyśpieszeń drgań fundamentów oraz wybranych punktów konstrukcji. Model obliczeniowy (MES) został poddany zarejestrowanemu na fundamencie wymuszeniu, zaś przebiegi czasowe przyśpieszeń drgań uzyskane w warunkach rzeczywistych posłużyły do walidacji jego parametrów (stałych materiałowych konstrukcji oraz gruntu i sztywności połączeń). Po uzyskaniu zadowalającej różnicy pomiędzy przyśpieszeniami (model MES – rzeczywista konstrukcja) zasymulowano trzy warianty naprawcze. W dwóch z nich drogę propagacji przecięto barierą antywibracyjną, zaś w jednym zwiększono sztywność gruntu pod fundamentami. Każde z rozważanych rozwiązań powodowało obniżenie drgań konstrukcji młynów węglowych. Jednak w przypadku „otulenia” fundamentów matą antywibracyjną uzyskano znaczne wzrosty przyśpieszeń drgań młynów. Zwrócono też uwagę, iż zwiększenie sztywności gruntu pod fundamentami pomimo ograniczenia poziomu amplitud drgań w całym obiekcie może ze względów technologicznych okazać się kłopotliwe.

EN

The paper presents case of selected power plant, where substantial increase of displacements of the foundations of the main power unit were observed and an exemplary method of solving such type of problem. The problem concerned both static settlements as well as vibrations. Since the operation of the equipment (coal mill) causes movement difficult to be determined using analytical methods, initially vibration measurements had to be made. As a result, time courses of foundations as well as selected points onto investigated structure accelerations were obtained. The computational model (FEM) was loaded with excitation registered on the foundation, while acceleration time courses obtained in real conditions were used to validate its parameters (material constants of structure and soil) and joints rigidity. After obtaining a satisfactory difference between accelerations (FEM model – real construction), three repair variants were simulated. In two of them the propagation path was separated with an anti-vibration barrier, while in one the stiffness of the soil below foundation was increased. Each of the mentioned solutions reduced the vibration level of the structure in the vicinity of coal mills. Nevertheless, in the case of "covering" foundations with anti-vibration mat, significant increases in vibration acceleration of mills were observed. It was also pointed out that increasing the soil stiffness below foundations, despite limiting the level of vibration amplitudes in the entire facility, may prove to be troublesome for technological reasons.

12

Inverse analysis as a key element of safety assessment under the snow load for the large suspension roofs structure

Zoltowski K., Drawc M.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 2

369--383

EN

The paper presents a concept and realization of monitoring system for the Silesian Stadium in Chorzow. The idea of the system lies in fusion of structure monitoring with a calibrated numerical FEM model [1]. The inverse problem is solved. On the base of measured selected displacements, the numerical FEM model of the structure combined with iterative method, develops the current snow load distribution. Knowing the load, we can calculate the forces and stresses in each element of the structure and thanks to this we can determine the safety thresholds and asses the owner. Test results and conclusions are presented.

PL

Stadion Śląski w Chorzowie (60 tys. widzów) został ostatecznie przykryty jednym z największych dachów w Europie (powierzchnia - 43 tys. m2). Wisząca konstrukcja sprężona jest bardzo lekka i podatna (rys. 1). Śnieg jest głównym obciążeniem, a jego wpływ na bezpieczeństwo konstrukcji jest dominujący. Wojewoda Śląski, mając na uwadze tragiczną katastrofę w styczniu 2006 r., kiedy konstrukcja hali wystawowej zawiodła pod obciążeniem śniegowym, zabijając 65 osób, nakazał zapobiegać nieoczekiwanemu obciążeniu konstrukcji dachu. Usuwanie śniegu z dachu jest standardowym działaniem zimowym. Jednak ze względu na delikatne poszycie dachu każde odśnieżanie należy wykonywać ręcznie. Jest to niebezpieczne dla pracowników, a ponadto niekompetentne odśnieżanie może spowodować uszkodzenie powierzchni dachu poliwęglanowego. Wg instrukcji należy wyczyścić 20 tys. m2. Dlatego obciążenie śniegiem i rozkład śniegu na dachu to kluczowe informacje dla właściciela w kontekście bezpieczeństwa i działań utrzymaniowych. Odpowiednio zaprojektowany monitoring dachu może powiadomić o potencjalnych zagrożeniach i zabezpieczyć przed niepotrzebnym odśnieżaniem. W praktyce nie można przewidzieć rzeczywistej wartości i rozkładu obciążenia śniegiem na tak rozległym obszarze ze względu na wiele losowych parametrów, takich jak kierunek i natężenie wiatru, temperatura i ogólna pogoda. Ponieważ nie jesteśmy w stanie przewidzieć obciążenia śniegiem (wartości i rozkładu), nie możemy wskazać miejsca na konstrukcji, które będzie reprezentatywne dla oceny bezpieczeństwa. Dodatkowo konstrukcja cechuje się silną nieliniowością geometryczną. Proponowany system monitorowania rozwiązuje ten problem. Opracowano procedurę odwrotną. Na podstawie zmierzonych przemieszczeń identyfikowane jest obciążenie śniegiem i rozkład śniegu. Technika odwrotna jest popularna w systemach SHM. Metoda ta zasadniczo koncentruje się na identyfikacji potencjalnych uszkodzeń konstrukcji. Znane są wprawdzie zastosowania analizy odwrotnej do identyfikacji obciążenia. Niemniej jednak zdaniem autorów przedstawiona metoda identyfikacji obciążenia śniegiem na dużej, silnie geometrycznie nieliniowej konstrukcji dachu wiszącego nie była dotychczas stosowana.

13

Model Research on the Influence of Bearing Preload Change on the Frequency and Form of Natural Vibrations of the Spindle System

Turek Paweł, Skoczyński Wacław

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 4

284--297

EN

The article presents an FEM model of the spindle system, in which angular contact ball bearings with active preload control are used. This model allowed determining the frequency and form of natural vibrations of the system. The model was prepared using the Abaqus programming environment. Various bearing preload states were adopted during the tests. It was shown that the spindle system is sensitive to the changes in the stiffness of bearing supports. The tests conducted using models were then verified on a real stand. First of all, using the external excitation from an electromagnetic exciter, the frequency range of resonance vibrations of the spindle system was determined. Then, the amplitude - frequency characteristics of the tested spindle were determined at various bearing preload values. A general operation scheme of the control system for the active change of the preload value of the angular contact ball bearings during the work of the spindle system was proposed.

14

Badanie warunków tarcia w procesie walcowania pierścieni na gorąco

Surdacki P., Gontarz A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 6

182--185

PL

Efektywną metodą kształtowania wyrobów pierścieniowych o dużych średnicach w stosunku do wymiarów przekroju poprzecznego jest walcowanie pierścieni na gorąco. Z uwagi na złożony charakter tego procesu przy projektowaniu celowe jest stosowanie symulacji numerycznych. Istotnym zagadnieniem jest odpowiedni opis warunków tarcia. Najczęściej w obliczeniach stosuje się model tarcia stałego, w którym czynnik tarcia charakteryzuje parę trącą narzędzie – odkształcany materiał. Celem badań przedstawionych w opracowaniu było wyznaczenie czynnika tarcia dla pary trącej rolka główna – walcowany pierścień, który zastosowany w symulacjach zapewni najlepszą zbieżność wyników obliczeń i doświadczenia. Badania laboratoryjne przeprowadzono na walcarce pionowej. Podczas badań zmieniano prędkość dosuwu rolki głównej w celu określenia wartości granicznej w aspekcie poślizgu. Uzyskano dwie prędkości charakterystyczne (z poślizgiem i bez poślizgu), dla których przeprowadzono symulacje numeryczne z parametrami odpowiadającymi warunkom eksperymentu. Zmieniano czynnik tarcia poszukując wartości, przy której uzyska się zgodność z doświadczeniem tj. dla jednej prędkości charakterystycznej wystąpi poślizg, a dla drugiej nie wystąpi. Na podstawie zastosowanej metodyki badawczej wyznaczono czynnik tarcia m=0,61 jako najbardziej odpowiedni do analiz numerycznych przy użyciu programu Simufact.forming v. 14.0.

EN

An effective method of producing ring products with large diameters in relation to the dimensions of the cross-section is hot rolling. Due to the complexity of the design process, the use of numerical simulations is advisable when designing. An important issue is an adequate description of the friction conditions. Most often, in the calculations, a shear friction model is used, in which the friction factor is characterized by a rubbing pair: tool - a deformed material. The purpose of the research presented in the paper was to determine the friction factor for the friction pair of the main roll - the rolled ring, which used in the simulations will ensure the best convergence of the results of calculations and experiments. Laboratory tests were performed on a vertical mill. During the tests, the infeed speed of the main roll was changed to determine the limit value in terms of slip. Two characteristic speeds were obtained (with slip and without slip), for which numerical simulations with parameters corresponding to the experimental conditions were performed. The friction factor has been changed, looking for a value at which compatibility with the experiment will be obtained, i.e. for one characteristic speed, slip will occur and for the other it will not occur. On the basis of the applied research methodology, the friction factor m = 0.61 was determined as the most suitable for numerical analyzes using the program Simufact.forming v. 14.0.

15

Analiza porównawcza modeli MES procesu walcowania pierścieni

Surdacki P., Gontarz A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 3

75--79

PL

W procesie walcowania pierścieni, w kształtowanym wyrobie panuje przestrzenny stan odkształcenia, wyrób w czasie procesu obraca się i w sposób ciągły zmienia średnicę i wymiary przekroju poprzecznego. Ponadto, proces cechuje się znaczną wymianą ciepła między pierścieniem i otoczeniem oraz pierścieniem i narzędziami. Z uwagi na złożoność walcowania pierścieni przy badaniach i projektowaniu procesu bardzo pomocne są symulacje numeryczne. Celem badań przedstawionych w opracowaniu była weryfikacja dokładności modeli numerycznych procesu walcowania pierścienia stalowego. Do analizy teoretycznej użyto dwóch programów przeznaczonych do symulacji kształtowania plastycznego metali, opartych na metodzie elementów skończonych (MES): DEFORM-2D/3D v. 11.0 oraz Simufact.forming v. 13. Jako wsad przyjęto wstępnie wykonany pierścień ze stali C45 o wymiarach ø110×ø36×20 mm. Proces walcowania gładkim walcem przy zastosowaniu gładkiego trzpienia został zamodelowany w środowisku wymienionych programów przy użyciu elementów typu hexahedral i tetrahedral, a następnie zweryfikowany doświadczalnie. Do oceny jakości obliczeń zastosowano kryterium zgodności kształtu i wymiarów teoretycznych i rzeczywistych. Na podstawie wykonanych badań wskazano wady i zalety zastosowanego oprogramowania.

EN

In the ring rolling process, the shaped product has a spatial state of deformation, the product in the process rotates and continuously changes the diameter and dimensions of the cross-section. In addition, the process is characterized by a significant heat transfer between the ring and the surroundings and the ring and the tools. Due to the complexity of ring rolling, numerical simulations are very helpful in researching and designing the process. The aim of the research presented in the study was to verify the accuracy of numerical models of the rolling process of the steel ring. For the theoretical analysis, two programs dedicated to the metal forming of metals based on finite element method (FEM) were used: DEFORM-2D/3D v. 11.0 and Simufact.forming v. 13. A pre-made C45 steel ring measuring ø110×ø36×20 mm was approved as a workpiece. The process of rolling a smooth cylinder with a smooth mandrel was modeled in the environment of the mentioned programs using hexahedral and tetrahedral elements, and then verified experimentally. The criterion of conformance of the shape and the theoretical and experimental dimensions was used to assess the quality of the calculations. Based on the research done, the advantages and disadvantages of the software are indicated.

16

Analysis of vertical displacements of the esperanto footbridge in Bydgoszcz

Bujarkiewicz A., Gajewski J., Janiak T., Sobczak-Piąstka J., Sztubecki J., Tews R.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2018

|

Vol. 28, no. 2

5--17

EN

The subject of the research is a footbridge across the river Brda in Bydgoszcz. The measurements of the footbridge displacements with the test load were undertaken. The paper presents the results of the measurements and compares them with the theoretical results obtained using the finite element method (FEM). On this basis, discrepancy between actual work of the structure and numerical simulations was found. Attempt to explain the reasons for the observed differences and direction of further research were included in the conclusions.

PL

Przedmiotem przeprowadzonych badań jest kładka przez rzekę Brdę w Bydgoszczy. W ramach badań wykonano pomiary przemieszczeń kładki przy przyłożonym próbnym obciążeniu. W artykule przedstawiono wyniki przeprowadzonych pomiarów oraz porównano je z wynikami teoretycznymi otrzymanymi przy zastosowaniu metody elementów skończonych (MES). Na tej podstawie stwierdzono rozbieżności pomiędzy rzeczywistą pracą konstrukcji a symulacjami numerycznymi. We wnioskach podjęto próbę wyjaśnienia przyczyn zaobserwowanych różnic oraz wskazano kierunek dalszych badań.

17

Numerical modelling of behaviour of surface finishing of composite materials

Vosáhlo Josef, Syrovátková Martina, Petrů Michal

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2018

|

Vol. 12, no 1

48--53

EN

The article describes and compares the course of the resistance test of a treated surface against the impact of gravel with the model of the test process. The two series of composite samples with surface treatment underwent a so-called gravel test, followed by the evaluation of the test results. Simultaneously with the tests, the material models of the tested composites were created. The input values obtained were used to create a FEM model. The model describes the response of the surface treatment to the impact of the object i.e. gravel of the given size and weight/number. The modelling results were compared with the results of real tests.

18

Mezoskalowe modele MES kompozytów o zmiennej orientacji warstw wzmocnienia

Marszałek J.

Przegląd Mechaniczny

|

2017

|

nr 7-8

39--41

PL

Artykuł podejmuje problem modelowania dyskretnego kompozytów warstwowych o różnej orientacji warstw wzmocnienia. Przedstawiono w nim badania doświadczalne, w których zginano trzypunktowo próbki kompozytowe. Celem badań było otrzymanie charakterystyk sztywności próbek, które wykorzystano w walidacji modeli dyskretnych. Następnie opisano autorskie modele MES, które uwzględniały strukturę wewnętrzną kompozytów na poziomie wzmocnienia i osnowy. W modelach MES wykorzystano elementy skończone typu belkowego i powierzchniowego.

EN

This article discusses the problem of discrete modelling of layered composites with different orientation of reinforcement layers. At the beginning it presents experimental studies involving three-point bending of composite samples. The aim of the studies was to obtain the characteristics of stiffness of the samples which were used in validation of discrete models. What follows is the description of original FEM models which considered the internal structure of composites at the level of reinforcement and matrix. In the FEM models, finite elements of beam and shell type were used.

19

Walidacja hierarchiczna modeli MES na potrzeby wyznaczania zdolności do obrotu węzłów konstrukcji stalowych

Ostrowski K.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 12

1183--1185

PL

Przedstawiono wyniki wieloetapowej walidacji hierarchicznej zaawansowanych modeli MES stosowanych do określania zdolności węzłów stalowych do obrotu. Walidację wykonano dla modeli o różnym stopniu złożoności. Przeprowadzono analizę porównawczą modeli MES z wynikami własnych badań laboratoryjnych. Opracowana metodologia kształtowania charakterystyk materiałowych jest podstawą do dalszych analiz zaawansowanych modeli połączeń doczołowych belki do słupa w obszarze prognozowania krzywej zdolności do obrotu (M-ϕ).

EN

The paper presents results from multistage hierarchical validation of advanced FEM models used to define rotation capacity of steel joints. Validation process has been carried out for different models with various level of complexity. Comparative analysis of the FEM models has been carried out in relation to results obtained in laboratory tests. Developed methodology of the formation of material characteristic is a base for further analysis of advanced models of beam-to-column end-plate connections in the area of forecasting the rotation capacity curve (M-ϕ).

20

Analiza teoretyczna parametrów geometrycznych i prędkościowych w procesie walcowania pierścieni na gorąco

Surdacki P., Gontarz A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 9

420--424

PL

Efektywną metodą wytwarzania wyrobów pierścieniowych o dużych średnicach w stosunku do wymiarów przekroju poprzecznego jest walcowanie pierścieni na gorąco. Do opracowania procesu oraz zachowania jego stabilnego przebiegu niezbędne jest prawidłowe określenie parametrów geometrycznych walcowanego pierścienia oraz prędkości liniowych i obrotowych walców. Istotnym parametrem procesu jest prędkość przyrostu średnicy wewnętrznej i zewnętrznej walcowanego pierścienia, która determinuje prędkości ruchów walców. W przypadku występowania różnic tych prędkości walcowany wyrób, charakteryzujący się dużą smukłością, ulega zniekształceniu. W artykule przedstawiono wyniki analizy teoretycznej procesu walcowania pierścieni. Opracowano model matematyczny oraz numeryczny MES i poddano je analizie porównawczej. Stwierdzono różnice wymiarów walcowanego pierścienia oraz prędkości jego kształtowania w obu modelach oraz zidentyfikowano przyczyny tych różnic.

EN

An effective method of making ring products with large diameters in relation to the cross – section dimensions is hot ring rolling. In order to develop the process and to maintain its stable flow it is necessary to correct determine the geometric and speed parameters of the rolled object and tools. An essential process parameter is the rate of increase in inner and outer diameter of the rolled ring, which determines speeds of the tool movements. In case of differences in these speeds, the rolling product, characterized by high slenderness, is deformed. The article presents the results of the theoretical analysis of the ring rolling process. A mathematical and numerical model of FEM was developed, which was subjected to comparative analysis. There were differences in the dimensions of the rolled ring and speeds of its shaping in both models and the causes of these differences were identified.