Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

An enhanced model of thermo-mechanical loading on a Vaccum Insulated Glazing

Aronen Antti, Kocer Cenk

Świat Szkła

|

2024

|

R. 29, nr 1

5--9

2

Evaluation of High Pressure Die Casting Mold Temperature Relations Depending on the Location of the Tempering Channels

Majernik Jan, Podaril Martin, Majernikova M.

Archives of Foundry Engineering

|

2024

|

Vol. 24, iss. 1

115--120

EN

During the casting cycle, the relatively cold material of the mold comes into contact with the significantly higher temperature melt, which causes high temperature fluctuations on the face of the mold and in its volume, which cause cyclic temperature stress. The submitted article is based on conclusions of the article “Evaluation of the temperature distribution of a die casting mold of X38CrMoV5_1 steel”, in which the modification of temperature relations of the mold in the direction from the mold face to its volume was investigated. In current article, the influence of the tempering channel distance on the temperature modification in the volume of high pressure die casting mold is investigated. Three variants of the tempering channels placements with different location respecting the mold cavity were investigated. The temperature was monitored in two selected locations, with distribution of 1mm, 2mm, 5mm, 10mm and 20mm in the direction from the mold cavity surface to the volume of fixed and movable part of the mold. As a comparative parameter, the temperature of the melt in the center of the runner above the measuring point and the temperature of the melt close to the face of the mold were monitored. The measurement was performed using Magma soft simulation software. It was discovered that up to a distance of 5mm from the face of the mold, a zone with complete heat transit without its accumulation occurs. Above this limit, the mold begins to accumulate heat, and from distance of 20mm from the face of the mold, the heat gradually passes into the entire mass of the mold without significant temperature fluctuations. The propositions derived from the results of the experiments presented at the end of the article will subsequently be experimentally verified in further research works.

3

Lifetime prediction method for MEMS gyroscope based on accelerated degradation test and acceleration factor model

Liu Yao, Wang Yashun, Fan Zhengwei, Hou Zhanqiang, Zhang Shufeng, Chen Xun

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 2

221--231

EN

The reliability analysis of MEMS gyroscope under long-term operating condition has become an urgent requirement with the enlargement of its application scope and the requirement of good durability. In this study we propose a lifetime prediction method for MEMS gyroscope based on accelerated degradation tests (ADTs) and acceleration factor model. Firstly, the degradation characteristic (bias instability) is extracted based on Allan variance. The effect of temperature stress on the degradation rate of bias instability is analyzed, and it shows that the degradation rate of bias instability would increase with the increase of the temperature. Secondly, the ADTs of MEMS gyroscope are designed and conducted, the degradation model of MEMS gyroscope is established based on the output voltage of MEMS gyroscope and Allan variance. Finally, the acceleration factor model of MEMS gyroscope under temperature stress is derived, and the lifetime of the MEMS gyroscope is predicted based on two group tests data under high stress level. The results show that the lifetime calculated by the acceleration factor model and mean lifetime under high stress levels is close to the mean lifetime calculated by the linear equation at normal temperature stress.

PL

Analiza niezawodności żyroskopu MEMS w warunkach długotrwałej pracy stała się pilną koniecznością wraz z rozszerzeniem zakresu jego zastosowania i wprowadzeniem wymogu dobrej trwałości. W niniejszym artykule, zaproponowano metodę prognozowania czasu pracy żyroskopu MEMS w oparciu o testy przyspieszonej degradacji i model współczynnika przyspieszenia. W pierwszej kolejności, wyznaczono charakterystykę degradacji (niestabilność wskazań) na podstawie wariancji Allana. Analizowano wpływ naprężenia cieplnego na szybkość degradacji w zakresie niestabilności wskazań. Analiza wykazała, że szybkość degradacji wzrastała wraz ze wzrostem temperatury. Następnie, opracowano i przeprowadzono testy przyspieszonej degradacji żyroskopu MEMS, a model jego degradacji ustalono na podstawie napięcia wyjściowego żyroskopu i wariancji Allana. Na koniec, wyprowadzono model współczynnika przyspieszenia dla żyroskopu MEMS w warunkach naprężenia cieplnego, a żywotność żyroskopu prognozowano na podstawie danych z dwóch testów grupowych przeprowadzonych w warunkach wysokiego naprężenia. Wyniki pokazują, że czas pracy obliczony na podstawie modelu współczynnika przyspieszenia i średni czas pracy przy wysokich poziomach naprężeń są zbliżone do średniego czasu pracy obliczonego na podstawie równania liniowego przy normalnym naprężeniu cieplnym.

4

The influence of bond-coat thickness on the temperature distribution and stress level in thermal barrier coatings system

Jasik Anna

Ochrona przed Korozją

|

2019

|

nr 2

41--45

EN

The paper presents the results of numerical calculation of the temperature distribution and thermal stresses in model of two layered thermal barriers coatings of DCL type deposited on the superalloy coupons with NiCrAlY bond-coat. The variable parameter was the thickness of bond-coat layers. In all cases it was assumed that the bond-coat would be the NiCrAlY type coat obtained by plasma spraying, just as the outer insulating layer. The thickness of the bond-coat layer is 100 μm to 300 μm. As the substrate material, the In 625 nickel superalloy was adopted. The insulation layer of TBC systems was built from outer sublayer based on La2Zr2O7 (LZO) ceramic and internal layer was built from conventional 8YSZ. A total thickness of insulation layer was assumed as 300 μm. Presented analysis showed that the overall thickness of bond-coat has important influence on the temperature distribution as well as the thermal stresses. The maximum temperature differences between extreme thickness value was calculated on the level of 50°C.

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych rozkładu temperatury i naprężeń termicznych w powłokowych barierach cieplnych typu DCL naniesionych na elemencie nadstopu z warstwą wiążącą typu NiCrAlY. Zmiennym parametrem była grubość warstw wiążących. We wszystkich przypadkach założono, że powłoka wiążąca była powłoką typu NiCrAlY otrzymaną przez natryskiwanie plazmowe, podobnie jak zewnętrzna warstwa izolacyjna. Grubość warstwy powłoki wiążącej wynosi od 100 μm do 300 μm. Jako materiał podłoża przyjęto super -stop niklu In 625. Warstwa izolacyjna systemów TBC została zbudowana z zewnętrznej warstwy nośnej na bazie ceramicznej La2Zr2O7 (LZO), natomiast wewnętrzna warstwa została zbudowana z konwencjonalnego proszku 8YSZ. Całkowitą grubość warstwy izolacyjnej przyjęto jako 300 μm. Przedstawiona analiza wykazała, że całkowita grubość warstwy wiążącej ma istotny wpływ na rozkład temperatury, jak również na naprężenia termiczne. Maksymalne różnice temperatur pomiędzy ekstremalną wartością grubości obliczono na poziomie 50 ° C.

5

The numerical analysis of stress and temperature distribution in a double-ceramic-layer (DCL) type of La2Zr2O7/8YSZ thermal barrier coatings (TBC) in as-sprayed state

Jasik A.

Ochrona przed Korozją

|

2018

|

nr 12

369--374

EN

The paper presents the results of numerical calculations of the temperature distribution and thermal stresses in two systems of layered thermal barrier coatings (TBC) of DCL (double-ceramic--layer) type deposited on the In625 Ni-based superalloy by atmospheric plasma spraying (APS). Conventional monolayered TBC obtained from 8YSZ (6-8% wt. Y2O3×ZrO2) and LZO (La2Zr2O7) powders with an insulation layer thickness of 300 μm was used as the reference material. Numerical analysis was applied to the DCL TBC systems in which the external ceramic layer was obtained from LZO powder, while the internal layer was a 8YSZ zone. The thickness of both types of ceramic sublayers was a variable parameter. In all cases it was assumed that the bond-coat would be the NiCrAlY type of coating obtained by atmospheric plasma spraying. The thickness of the bond-coat layer was 200 microns. The starting point was a TBC system with the same thickness of both zones (150 μm each), while further variants included coatings with the following mutual ratios of thickness of both materials (sub-layers):20/80, 30/70, 50/50, 70/30 and 80/20. The purpose of these analyses was to determine the optimum value of the thickness ratio of individual ceramic zones in DCL coatings, not only from the point of view of the insulation effect, but primarily the state of stresses determining the durability of the entire TBC system. Numerical analysis of stress and temperature distribution indicates that the life cycle of DCL coatings should be strongly dependent on the thickness ratio of ceramic zones LZO and YSZ, while the two-layer coatings show better aggregate insulation characteristics and related stress states.

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych rozkładu temperatury i naprężeń cieplnych w dwuwarstwowych powłokowych barierach cieplnych (DLC double-ceramic-layer) naniesionych na elemencie z nadstopu niklu metodą natrysku cieplnego. Jako punkt odniesienia przyjęto konwencjonalne powłokowe bariery cieplne (TBC) otrzymane z proszku 8YSZ (6-8% wagowych Y2O3 x ZrO2) oraz LZO (La2Zr2O7) o grubości warstwy izolacyjnej na poziomie wynoszącym 300 μm. Analizie numerycznej poddano powłoki TBC, w których zewnętrzną warstwę ceramiczną otrzymano z proszku LZO, natomiast warstwą wewnętrzną była strefa 8YSZ. Grubość obu rodzajów warstw ceramicznych była parametrem zmiennym. We wszystkich przypadkach przyjęto, że warstwa podkładowa to powłoka typu NiCrAlY otrzymana metodą natrysku plazmowego, podobnie jak zewnętrzna warstwa izolacyjna. Grubość warstwy wiążącej wynosiła 200 mikronów. Punktem wyjścia był system TBC o tej samej grubości obu stref (każda o grubości 150 μm), podczas gdy kolejne warianty obejmowały powłoki o następujących wzajemnych stosunkach grubości obu materiałów (podwarstw): 20/80, 30/70, 50 / 50, 70/30 i 80/20. Celem tych analiz było określenie optymalnej wartości stosunku grubości poszczególnych stref ceramicznych w powłokach DCL, nie tylko z punktu widzenia efektu izolacji, ale przede wszystkim stanu naprężeń determinujących trwałość całego układu TBC. Analiza numeryczna rozkładu naprężeń i temperatury wskazuje, że cykl życia powłok DCL powinien być silnie uzależniony od stosunku grubości stref ceramicznych LZO i YSZ, podczas gdy powłoki dwuwarstwowe wykazują lepszą charakterystykę izolacji kruszywa i związany z tym stan naprężenia.

6

Charakterystyka wpływów termicznych na obiekty budowlane

Ślusarek J., Wilk-Słomka B.

Materiały Budowlane

|

2018

|

nr 8

83--85

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z wpływami środowiskowymi, a przede wszystkim termicznymi oraz ich oddziaływaniem na elementy i obiekty budowlane. Zwrócono szczególną uwagę na związek temperatury powietrza zewnętrznego z natężeniem promieniowania słonecznego wyrażonym przez słoneczną temperaturę powietrza zewnętrznego. Wskazano na konieczność uwzględnienia ochrony przed intensywną insolacją już na etapie projektowania. Na podstawie kilkuletnich pomiarów wpływów środowiskowych klimatu lokalnego zilustrowano wpływy termiczne na przegrody poziome.

EN

The article presents issues related to environmental influences, especially thermal and their impact on building elements and structures. Particular attention is paid to the relation between the outside air temperature and the solar radiation intensity expressed by the solar temperature of the outdoor air. It was pointed out that the protection against intensive insolation should be considered already at the design stage. On the basis of several years of measurements of environmental impacts of the local climate, thermal effects on horizontal partitions were illustrated.

7

The influence of interlayer thickness on temperature distribution and stress in thermal barrier coatings

Jasik A.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2017

|

no. 1

99--102

EN

The article presents the results of numerical calculations of temperature distribution and thermal stress in a thermal barrier coating (TBC) applied by thermal spraying on the element of nickel superalloy. The assumed point of reference was a set of conventional TBCs made of the 8YSZ powder with the insulating layer thickness ranging between 150 μm and 300 μm. A numerical analysis was conducted to examine thermal barrier coatings where the outer ceramic layer was made of powders of a new type with the generalised formula being RE2Zr2O7, where RE = Gd, La, Sm, and Nd. For all cases, it was assumed that the primer would be the NiCoCrAlY type coating obtained by plasma spraying similarly to the outer insulating layer. The primer depth ranged from 150 μm to 300 μm. The assumed substrate material was the In 625 type nickel superalloy.

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych rozkładu temperatury i naprężeń cieplnych w powłokowej barierze cieplnej (TBC) naniesionej na elemencie z nadstopu niklu metodą natrysku cieplnego. Jako punkt odniesienia przyjęto konwencjonalne powłoki TBC otrzymane z proszku 8YSZ o grubości warstwy izolacyjnej na poziomie wynoszącym od 150 μm do 300μm. Analizie numerycznej poddano powłoki TBC, w których zewnętrzną warstwę ceramiczną otrzymano z proszków nowego typu o ogólnym wzorze RE2Zr2O7, gdzie RE=Gd, La, Sm i Nd. We wszystkich przypadkach przyjęto, że warstwa podkładowa to powłoka typu NiCoCrAlY otrzymana metodą natrysku plazmowego, podobnie jak zewnętrzna warstwa izolacyjna. Grubość warstwy podkładowej wynosi od 150 μm do 300 μm. Jako materiał podłoża przyjęto nadstop niklu typu In 625.

8

Wpływ gwałtownej zmiany temperatury na stan wytężenia silosów stalowych

Marcinowski J.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 9

104--106

PL

Zmiana temperatury może być istotnym czynnikiem wpływającym na stan wytężenia ścian silosów stalowych, a w pewnych okolicznościach może się stać przyczyną awarii tych konstrukcji. Punkt 5.6 normy obciążeniowej EN 1991-4:2006 zawiera zapisy dotyczące wzrostu naprężeń w elementach konstrukcyjnych silosu spowodowanego różnicą temperatury materiału składowanego i płaszcza silosu. Norma podaje wzór na wzrost parcia poziomego w silosie wypełnionym materiałem sypkim w warunkach pojawienia się różnicy temperatury między ścianami silosu a materiałem składowanym. W artykule przedstawiono wyprowadzenie tego wzoru oraz dyskusję na temat określenia efektywnego modułu sztywności materiału składowanego EsU. Ilustracją rozważań teoretycznych zawartych w artykule są wybrane przykłady analiz wzrostu wytężenia ściany silosu w efekcie jej ochłodzenia. Rozważono silosy o różnej smukłości oraz różne współczynniki tarcia materiału składowanego o ścianę. Obliczenia wykazały, że gwałtowne ochłodzenie ściany silosu stalowego może skutkować wzrostem parcia poziomego nawet o 27% i w ostateczności awarią.

EN

The temperature change can be an essential factor affecting the state of effort of steel silo walls. In some circumstances it could even be the main cause of the failure of such structures. The clause 5.6 of the load standard EN 1991-4:2006 includes provisions which refer to the stress increase in structural members evoked by the temperature difference between the silo wall and the stored material. The standard presents the formula on increase of horizontal pressure as a result of the temperature difference between the silo wall and the stored material. The derivation of this formula and the discussion on the determination of the unloading effective elastic modulus of the stored solid EsU were presented in this work. Theoretical considerations are exemplified by chosen examples showing the effort increase of the silo wall as a result of its cooling. Silos of different slendernesses and of different coefficients of wall friction were considered. Calculations have revealed that the sudden temperature drop of the silo wall can lead even to the 27% increase of horizontal pressure and consequently to its failure.

9

Wyznaczanie naprężeń cieplnych w gniazdach zaworowych doładowanego silnika z zapłonem samoczynnym w stanie nieustalonym

Hornik A., Gustof P.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

4509-4518

PL

W niniejszej pracy dokonano wyznaczenia naprężeń cieplnych gniazd zaworowych doładowanego silnika z zapłonem samoczynnym w stanie nieustalonym. Obliczenia numeryczne oparto na podstawie uzyskanych danych o własnościach materiałowych oraz fizycznych materiału z którego wykonano gniazda, jak również przeprowadzonych wcześniej badaniach eksperymentalnych silnika. Obliczenia zostały przeprowadzone przy zastosowaniu dwustrefowego modelu procesu spalania, warunków brzegowych III rodzaju oraz metody elementów skończonych (MES) za pomocą programu Cosmos/M dla początkowego okresu pracy silnika liczonego od momentu jego uruchomienia. Analizie poddano charakterystyczne powierzchnie gniazd zaworu dolotowego i wylotowego. Wyniki obliczeń numerycznych potwierdzają możliwość korzystania z przyjętego sposobu modelowania procesu spalania i przyjętych wcześniej założeń do analizy wartości i rozkładu powstających naprężeń cieplnych na różnych powierzchniach gniazd zaworowych.

EN

In this paper were designated the thermal stresses of the valve seats supercharged diesel engine in the nonstationary state. Numerical calculations were carried out based on the obtained data on the physical properties of materials and material of the socket, as well as experimental studies earlier conducted on the engine. Calculations were performed using the two-zone model of the combustion process, the boundary conditions III type and the finite element method (FEM) using the program Cosmos/M for the initial operating period counted from the moment of its launch. We analyzed the characteristic of the valve seat surfaces of the intake and exhaust. The results of numerical calculations confirm the possibility of using the method of modeling the combustion process as well as adopted earlier assumptions to the analysis and decomposition of thermal stresses for various surfaces of the valve seats.

10

Design of skin reinforcement for concrete pile caps

de Araujo J. M.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2014

|

Vol. 7, no. 4

29--38

EN

The large pile caps of buildings and bridges may get superficial cracks already in the early hours after concreting. Due to the large volume of concrete, the temperature inside the pile cap may reach very high values, as a result of the heat of hydration of cement. Because of the strong temperature gradients, the surface of the pile cap is tensioned and may crack. The employment of skin reinforcement does not avoid the cracking of concrete. However, this reinforcement may reduce the crack width, providing the onset of a large number of small cracks, instead of a single crack with large opening. The object of this work is to address this issue by analyzing the main variables involved and suggest a design methodology for the calculation of skin reinforcement of concrete pile caps.

PL

W dużych oczepach fundametnów palowych budynków i mostów już po kilku godzinach od zabetonowania mogą pojawić się rysy powierzchniowe. Z powodu znacznej objętości betonu, w wyniku ciepła wyprodukowanego w procesie hydratacji cementu, temperatura wewnątrz takiego oczepu może osiągnąć znaczą wartość. Na skutek znacznych gradientów temperatury powierzchnia oczepu poddawana jest rozciąganiu i może ulec zarysowaniu. Zastosowanie zbrojenia przypowierzchniowego nie pozwala uniknąć zarysowania betonu. Zbrojenie to może jednak ograniczyć szerokość rozwarcia rys poprzez zapewnienie powstania licznych, ale małych rys zamiast znacznej pojedynczej rysy. Przedmiotem tej pracy jest odniesienie się do tego zagadnienia poprzez analizę głównych czynników oraz propozycję metodologii obliczania zbrojenia przypowierzchniowego w betonowych oczepach pali.

11

Zapobieganie zarysowaniu ścian utwierdzonych w fundamencie wczesnym sprężeniem

Szydłowski R., Seruga A.

Przegląd Budowlany

|

2012

|

R. 83, nr 4

64-67

PL

Problem zarysowania ścian żelbetowych ma szczególne znaczenie w konstrukcjach, od których wymaga się szczelności betonu. Autorzy pracy do redukcji wczesnego zarysowania ściany zbiornika na ścieki zastosowali sprężenie po dwóch dobach od zabetonowania cięgnami bez przyczepności.

EN

The problem of cracking of reinforced concrete walls is of particular significance in structures where the concrete is required to remain leak-proof. In order to reduce early cracking in a sewage tank wall, the authors applied stressing two days after concreting using braces without adhesion.

12

Ocena wrażliwości konstrukcji betonowych z uwagi na wczesne wpływy termiczno-skurczowe

Klemczak B., Knoppik-Wróbel A.

Przegląd Budowlany

|

2012

|

R. 83, nr 3

53-59

PL

W artykule analizowano wpływ typu i wymiarów konstrukcji na rozkład temperatur twardnienia betonu, zmian wilgotności, generowanych naprężeń oraz ewentualnych zarysowań. Wyniki obliczeń odniesiono do stosowanych metod oceny wrażliwości konstrukcji na wczesne wpływy termiczno-skurczowe. Analizowano dwa typy konstrukcji: masywne płyty tundamentowe oraz średnio masywne ściany żelbetowe.

EN

The article analyses how the type and dimensions ot the structure affect the temperature distribution in hardening concrete, changes in humidity, the stresses generated and possible cracks. The results ot the computations are applied to the methods used to evaluate the sensitivity ot structures to early thermal contraction effects. Two types ot structure are analysed: massive foundation slabs and moderately massive reintorced concrete walls.

13

Badania porównawcze odporności na wstrząsy cieplne materiału magnezytowego

Gerle A., Wałęga-Chwastek H., Kalarus A.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2011

|

R. 4, nr 7

37-53

PL

Odporność na wstrząsy cieplne decyduje o wyborze materiału w przypadku jego użytkowania w warunkach, w których występuje gradient temperatury. Obejmuje to wyroby stosowane w procesach wysokotemperaturowych, prowadzonych zarówno w sposób okresowy, jak i ciągły. Odporność na wstrząsy cieplne określana jest w sposób empiryczny poprzez umowną ocenę skutków wywołanych przez bezpośrednie poddawanie wyrobów cyklicznym zmianom temperatury. W celu oznaczania odporności na wstrząsy cieplne zostało opracowanych wiele metod pomiarowych, umożliwiających szacowanie efektywnego czasu pracy wyrobu w warunkach zmiennej temperatury. Metoda pomiarowa jest tym doskonalsza, im warunki badania bardziej odwzorowują autentyczne warunki pracy badanego materiału. Wymóg ten jest jednak bardzo trudny, a wręcz niemożliwy do spełnienia w warunkach laboratoryjnych. W niniejszej pracy dokonano przeglądu metod oznaczania odporności na wstrząsy cieplne materiałów ogniotrwałych. Wzięto pod uwagę zarówno metody znormalizowane, jak i nieznormalizowane opisane w dostępnej literaturze. Opisane metody porównano i wskazano najistotniejsze różnice w metodyce oraz sposobie prezentacji wyniku badania oraz omówiono słabe strony tych metod. Zaprezentowano wyniki porównawczych badań odporności na wstrząsy cieplne materiału magnezytowego uzyskane w dwóch niezależnych laboratoriach. Badania zostały przeprowadzone według wcześniej określonej metodyki i miały na celu ustalenie wpływu warunków przeprowadzenia badania na wynik końcowy.

EN

Thermal shock resistance determines the choice of material for applications in temperature gradient conditions. This includes products used in batch and continuous high temperature processes. Thermal shock resistance is determined empirically by evaluation of the effects of direct sample treatment by cyclic changes of temperature. There have been developed many methods of thermal shock resistance determination. This methods allow to determine the effective time of the product live under conditions of variable temperature. The measuring method is the more accurate when the more test conditions are closer to real working conditions of the testes material. This requirement is very difficult or even impossible to meet in the laboratory. This paper presents the review of the methods for the thermal shock resistance testing of refractory materials. Both the standardised and not standardised methods described in the literature are presented. These methods were compared and identified the most important differences in methodology and presentation of the test results. The weaknesses of the presented methods were discussed. The results of comparative tests of thermal shock resistance of magnesite material obtained in two independent laboratories were presented. Tests were carried out according to predetermined methodology. The tests aimed to determine the influence of test conditions on the result.

14

Numerical method for determining the allowable medium temperature during transient operation of a thick-walled boiler element in power plant

Rząsa D., Duda P.

Archives of Thermodynamics

|

2011

|

Vol. 32, no. 4

91-99

EN

Secure and cost-effective power generation has become very important nowdays. Care must be taken while designing and operating modern steam power plants. There are regulations such as German boiler regulations (Technische Regeln fur Dampfkessel 301) or European Standards that guide the user how to operate the steam power plants. However, those regulations are based on the quasi-steady state assumption and one dimensional temperature distribution in the entire element. This simplifications may not guarantee that the heating and cooling operations are conducted in the most efficient way. Thus, it was important to find an improved method that can allow to establish optimum parameters for heating and cooling operations. The optimum parameters should guarantee that the maximum total stresses in the construction element are in the allowable limits and the entire process is conducted in the shortest time. This paper summarizes mathematical descriptions how to optimize shut down process of power block devices. The optimization formulation is based on the assumption that the maximum total stresses in the whole construction element should be kept within allowable limits during cooling operation. Additionally, the operation should be processed in the shortest time possible.

15

Perła wśród szklanych technologii

Prokop-Duchnowska M.

Świat Szkła

|

2010

|

nr 7-8 [143]

37-42

16

Obliczenia cieplne i wytrzymałościowe dla wstawki temperaturowej

Duda P.

Problemy Eksploatacji

|

2010

|

nr 4

103-113

PL

W poniższej pracy przedstawiono obliczenia cieplne i wytrzymałościowe dla wstawki temperaturowej pracującej w warunkach ustalonych oraz nieustalonych. Pokazano jej geometrię oraz przyjęty podział na elementy skończone. Następnie opisano warunki, w których ona pracuje. Przedstawiono przyjęte cieplne i wytrzymałościowe warunki brzegowe. Wyjaśniono, w jaki sposób można określić rozkład współczynnika opromieniowania. Pokazano wyznaczone rozkłady temperatury, naprężeń cieplnych i sumarycznych. W końcowej części pracy wyciągnięto wnioski dotyczące jej bezpiecznej pracy. Dodatkowo przedstawiono przykład zastosowania wstawki w warunkach rzeczywistych. Na podstawie zmierzonych temperatur w pięciu punktach wstawki określono gęstość strumienia ciepła od strony komory paleniskowej, współczynnik wnikania ciepła na wewnętrznej powierzchni rur ekranowych kotła oraz temperaturę mieszaniny parowo-wodnej przepływającej w rurach parownika kotła.

EN

In this paper, thermal and strength calculations for a flux-tube in steady state and transient conditions are presented. A flux-tube is a tubular-type instrument for heat flux measurement. Its geometry and finite element mesh are shown. The working conditions of a flux-tube are described. Next, all considered thermal and strength boundary conditions are presented. In order to define one of them the view factor distribution should be determined. The calculated view factor distribution on the outer surface of a flux-tube is presented. Later calculated temperature, thermal and total stress distribution in the considered element are shown. Next conclusions regarding safe operation of flux-tube in steady state and transient conditions are presented. At the end of paper the example of a flux-tube application in power plant is presented. The five temperatures measured at the flux-tube situated at the elevation of 19.2 m are presented. Based on measured five temperatures three parameters were calculated: heat flux q, heat transfer coefficient α and temperature of the water-steam mixture Tcz. The calculated parameters are portrayed.

17

Naprężenia i odkształcenia własne w złączach lutowanych

Nowacki J., Kawiak M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2009

|

R. 81, nr 7-8

61-66

PL

Omówiono stan zagadnienia dotyczący naprężeń własnych w złączach lutowanych z materiałów o różnych właściwościach fizykomechanicznych oraz możliwości ich zmniejszania dzięki zastosowaniu różnych technik od eksperymentu technologicznego do metod numerycznych. Analizowano wpływ poszczególnych czynników na wielkość naprężeń, a przede wszystkim wielkości szczeliny lutowniczej, grubości elementów łączonych, pola i chropowatości powierzchni lutowanych, elementów dystansujących i wkładek kompensacyjnych oraz geometrii złącza. Przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych dwuwymiarowych modeli złączy lutowanych dla różnych wielkości lutowanych powierzchni przy stałej szerokości szczeliny lutowniczej. Szczególną uwagę zwrócono na naprężenia występujące w złączach o dużych powierzchniach lutowania.

EN

A state of the question concerning stresses in soldered joints of different physical and mechanical properties was appraised as well as possibility of their decrease due to use of different techniques from technological experiments to numerical methods. Influence of individual factors on a size of stresses was analysed, first of all size of a solder gap, thicknesses of elements jointed, area and soldered surface roughness, spacers and compensation inserts as well as geometry of joint. Results of numerical calculations of two-dimensional models of soldered joints for different sizes of surfaces soldered at a constant width of solder gap were presented. Particular attention was paid to stresses occurring in joints of large soldering surfaces.

18

Effect of thermal barrier coating on temperature and stress distribution in diesel engine

Hejwowski T., Dębski H.

Journal of KONES

|

2009

|

Vol. 16, No. 4

147-154

EN

The paper presents results of FEM investigations into the effect of thermal barrier coating (TBC) on stress and temperature distributions in the components of naturally aspirated diesel engine. Calculations were performed by means of Abaqus ver. 6.8-3 computer program. The considered coating was plasma sprayed double-layered TBC consisting 0.15 mm thick NiCrAl bond layer and 0.3 mm ZrO2-8%Y2O3 top coat. TBC reduced the maximum temperature of the cylinder head by 15K compared to uncoated metal head, increased temperature of the outlet channel by 10 K and reduced maximum temperatures in inlet and outlet valves by 2 and 1.2 K, respectively. Although maximum temperature of the pis ton head remained the same after deposition of the coating but the range of temperatures at the piston head was reduced by 23.8%. Application o f TBC considerably reduced stresses in acritical region of outlet valve- the interface of stellite hardfacing /valve. The highest thermal stresses in the TBC were in the bondcoat, which confirms the common localization of damages. Stress concentrations were also found in the metal part at the edges of TBC and at the edges of the recess machined in the piston head. The reduction of metal temperatures and thermal gradients in protected components should have some positive effect on the components' durability.

PL

W pracy przedstawiono rezultaty badań numerycznych wpływu powłoki typu bariery cieplnej (TBC) na rozkład temperatur i naprężeń w elementach wolnossącego silnika ZS. Obliczenia numeryczne zostały wykonane przy pomocy programu Abaqus wer. 6.8-3. Rozważano natryskaną plazmowo powlokę dwuwarstwową składającą się z warstwy podkładowej o gr. 0,15 mm i warstwy ceramicznej ZrO2-8%Y2O3 o grubości 0,3 mm. TBC obniżyła maksymalną temperaturę głowicy silnika o 15 K w porównaniu do głowicy nie pokrytej powłoką oraz obniżyła maksymalne temperatury zaworów wylotowego i dolotowego o 2 K i 1,2 K, odpowiednio. Wprawdzie maksymalna temperatura tłoka pozostała stała ale obniżył się o 23,8% zakres temperatur na powierzchni tłoka. Zastosowanie powłoki znacznie obniżyło wartość naprężeń w krytycznym miejscu zaworu wylotowego- granicy podłoża i warstwy napawanej stellitem Najwyższa wartość naprężeń TBC występowała w warstwie podkładowej co potwierdziło częstą lokalizację pęknięć. Znaleziono również koncentracje naprężeń na krawędzi TBC i krawędzi wybrania w denku tłoka. Obniżenie temperatur metalu i gradientów temperatur w pokrytych elementach powinno wydłużyć trwałość elementów.

19

Trefftz function for solving a quasi-static inverse problem of thermal stresses

Grysa K., Maciąg A., Maciejewska B.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2009

|

Vol. 16, No. 3/4

251-266

EN

The problem of thermal stresses in a hollow cylinder is considered. The problem is two-dimensional and the cross-section of the hollow cylinder is approximated as a long and thin rectangle as the ratio of the inner and outer radiuses is close to one. On the outer boundary of the hollow cylinder the heat source moves with a constant velocity. In the case of the rectangle the heat source moves on the upper side and the conditions of eąuality of temperatures and heat fluxes are assumed on the left and right boundaries. The stresses are to be found basing on the temperature measured inside the considered region, which means that an inverse problem is considered. Both for the temperature field and the displacements and stresses the finite element method is used. Thermal displacement potentials are introduced to find displacements and stresses. In order to construct the base functions in each element the Trefftz functions are used. For the temperature field the time-space finite elements are used and for the thermal displacement potentials the spatial elements are applied. Thanks to the use of the Trefftz functions a low-order approximation has given a solution very close to the exact one.

20

Projektowanie szyb zespolonych z uwagi na obciążenia środowiskowe

Piekarczuk A.

Materiały Budowlane

|

2008

|

nr 3

56-57