Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza konstrukcji nietypowej klatki schodowej w budynku zabytkowym

Antonowicz Ryszard, Klimek Adam

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 11-12

154--157

PL

Praca dotyczy analizy konstrukcji klatki schodowej znajdującej się w dawnym pałacu z końca XVIII wieku. Budynek o konstrukcji tradycyjnej ma ściany murowane, stropy w postaci sklepień, stropów odcinkowych, stropów Kleina i drewnianych. Konstrukcja analizowanych schodów wykonana jest z drewna iglastego, z wyjątkiem belek policzkowych i podstopnic wykonanych z drewna liściastego. Niektóre elementy konstrukcji klatki schodowej są wtórnie wzmocnione profilami stalowymi. Na każdej kondygnacji centralny bieg schodowy oparty jest na eliptycznie ukształtowanych belkach policzkowych i na wewnętrznych belkach zastrzałowych. Podesty główne w poziomie stropów międzykondygnacyjnych podparte są podłużnymi i poprzecznymi masywnymi belkami drewnianymi. W pracy podano wyniki obliczeń statyczno-wytrzymałościowych konstrukcji schodów i opisano zalecenia dotyczące wzmocnień i dostosowania klatki schodowej do nowych warunków użytkowania.

EN

The work concerns the analysis of the staircase structure located in a former palace from the late eighteenth century. The building of traditional construction has brick walls, ceilings in the form of vaults, sectional ceilings, Klein ceilings and wooden ceilings. The structure of the analyzed stairs is made of softwood, with the exception of stringers and risers made of hardwood. Some elements of the staircase structure are secondary reinforced with steel profiles. On each floor, the central staircase is based on elliptically shaped stringer beams and internal bracing beams. The main landings at the level of inter-storey ceilings are supported by longitudinal and transverse massive wooden beams. The paper presents the results of static and strength calculations of the stair structure and describes the recommendations for reinforcement and adaptation of the staircase to the new conditions of use.

2

Wykorzystanie technologii druku 3D do wzmocnienia zginanych zimnogiętych profili typu C

Major Maciej, Kalinowski Jarosław, Kosiń Mariusz

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 10

21--25

PL

Artykuł przedstawia wykorzystanie technologii druku 3D do wzmocnienia stalowych profili zimnogiętych typu C. Przedmiotem analizy były zimnogięte belki stalowe usztywnione w połowie rozpiętości elementami wykonanymi w technologii druku 3D. Zaprezentowano wyniki doświadczalno-numeryczne trójpunktowego zginania. Obliczenia numeryczne przeprowadzono, uwzględniając nieliniowość materiału z uwzględnieniem dużych przemieszczeń. Analiza potwierdziła zwiększenie sztywności modeli poddanych trójpunktowemu zginaniu z wykorzystaniem usztywnienia wykonanego w technologii druku 3D z użyciem filamentu ABS.

EN

The article presents the use of 3D printing technology to strengthen cold-formed C-type steel profiles. The subject of the analysis were cold-formed steel beams stiffened in the middle of the span with elements made in 3D printing technology. The paper presents experimental and numerical results of three-point bending. Numerical calculations were carried out in the nonlinear range of the material and taking into account large displacements. The analysis confirmed the increase in stiffness of the models subjected to three-point bending with the use of a stiffener made in the incremental printing technology with the use of ABS filament.

3

Analiza numeryczna osuszania przegrody zewnętrznej na podstawie danych eksperymentalnych

Major Maciej, Kosiń Mariusz

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 7

1--5

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań oraz analizy numerycznej zagadnień związanych z wilgotnością przegrody budowlanej wykonanej w technologii lekkiego szkieletu stalowego. Rezultatem badań było sporządzenie izoterm sorpcji oraz nasiąkliwości materiałów tworzących przegrodę. Na ich podstawie przeprowadzono symulację osuszania naturalnego przegrody przy założeniu, że materiały ją tworzące są nasączone wodą. Analiza numeryczna pozwoliła oszacować ubytek wody w przegrodzie zewnętrznej w zależności od początkowego stanu jej zawilgocenia w przyjętych okresach obliczeniowych.

EN

The article covers the results of research and numerical analysis of issues related to the humidity of a building partition made in the technology of a light steel skeleton. The result of the research was the preparation of the sorption isotherm and water absorption of the materials forming the barrier. On their basis, a simulation of the natural drying of the partition was carried out, assuming that the materials forming it are soaked with water. Numerical analysis, depending on the initial moisture level of the external partition, allowed to estimate the loss of water in the partition in the adopted calculation periods.

4

Zastosowanie nowoczesnych rozwiązań techniczno-materiałowych w modernizacji podziemnych obiektów zabytkowych na przykładzie Smoczej Jamy w Krakowie

Wałach Daniel

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 11

38--43

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie nowoczesnych rozwiązań techniczno-materiałowych w modernizacji podziemnych obiektów zabytkowych na przykładzie Smoczej Jamy w Krakowie. Zaprezentowano metodę dokładnego odwzorowania trójwymiarowej geometrii jaskini na podstawie chmury punktów uzyskanej ze skaningu 3D oraz obliczeń numerycznych i określono zakres oraz metodę zabezpieczenia masywu skalnego. W artykule opisano również przeprowadzone dodatkowe prace modernizacyjne, których celem było ulepszenie funkcjonowania Smoczej Jamy oraz zwiększenie bezpieczeństwa jej użytkowników.

EN

The paper presents a case study of the application of modern technical and material solutions in the modernisation of underground historical structures on the example of the Dragon's Den in Krakow. It presents a methodology for accurately reconstructing the three-dimensional geometry of the cave on the basis of a point cloud obtained from 3D scanning and numerical calculations, which are the key to determining the extent and method of securing the rock mass. The paper also describes additional modernisation works performed to improve the functioning of the Dragon's Den and increase the safety of its visitors.

5

Jakość cieplna ścian zewnętrznych z pustaków niejednorodnych cieplnie

Pawłowski Krzysztof

Izolacje

|

2022

|

R. 27, nr 5

30--32

PL

Przedmiotem artykułu jest jakość cieplna zewnętrznych pustaków niejednorodnych cieplnie. Autor przedstawia metody określania przewodności cieplnej takich pustaków, a następnie opisuje sposoby określania współczynnika przewodzenia ciepła pustaków ściennych niejednorodnych cieplnie na podstawie obliczeń numerycznych.

EN

The subject of this article is thermal quality of external thermally heterogeneous hollow bricks. The author presents methods of determining the thermal conductivity of such hollow bricks, and then describes the methods of determining the thermal conductivity coefficient of thermally heterogeneous wall hollow bricks based on numerical calculations.

6

Numerical study of coupled oscillator system usingthe classical Euler-Lagrange equations

Shanak H., Khalilia H., Jarrar R., Asad J.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 25, nr 1

1--5

EN

Problems involving vibrations (mechanical orelectrical) can be reduced to problems of coupled oscil-lators. For this, we consider the motion of coupled oscilla-tors system using Lagrangian method. The Lagrangian ofthe system was initially constructed, and then the Euler-Lagrange equations (i.e., equations of motion of the system)have been obtained. The obtained equations of motion are ahomogenous second-order equation. These equations weresolved numerically using the ode45 code, which is basedon Runge-Kutta method.

7

Homotopy perturbation Shehu transform method for solving fractional models arising in applied sciences

Maitama Shehu, Zhao Weidong

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2021

|

Vol. 20, nr 1

71--82

EN

Using the recently proposed homotopy perturbation Shehu transform method (HPSTM), we successfully construct reliable solutions of some important fractional models arising in applied physical sciences. The nonlinear terms are decomposed using He’s polynomials, and the fractional derivative is calculated in the Caputo sense. Using the analytical method, we obtained the exact solution of the fractional diffusion equation, fractional wave equation and the nonlinear fractional gas dynamic equation.

8

Obliczenia numeryczne przekryć Pragera

Czubacki Radosław, Dzierżanowski Grzegorz, Lewiński Tomasz

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 1-2

80--84

PL

Artykuł dotyczy przekryć łukowych o minimalnym ciężarze (tzw. przekryć Pragera). Omówiono konstrukcje z łuków biegnących w dwu wzajemnie prostopadłych kierunkach, oparte na konturze o zmiennej wysokości i umieszczone nad prostokątnym obszarem projektowym. Algorytm rozwiązania polega na numerycznym określeniu współczynników rozwinięcia wielomianowego funkcji opisującej wyniosłość przekrycia optymalnego.

EN

In this work, we discuss archgrid vaults with minimum weight (so-called Pragerstructures). The study concerns structures composed of arches running in two, mutually perpendicular directions, supported at an uneven contour and roofing a given rectangular area. Solution algorithm is focused on numerical calculation of coefficients in the polynomial approximation of a function describing the elevation of optimal roofing.

9

Analizy bezpieczeństwa konstrukcji budowlanych ulegających degradacji na podłożach górniczych. Część 2. Obliczenia numeryczne

Fedorowicz Lidia, Fedorowicz Jan

Builder

|

2021

|

R.25, nr 8

16--21

PL

Wobec założeń upraszczających stosowanych w tradycyjnych metodach oceny bezpieczeństwa konstrukcji na podłożach ulegających deformacjom górniczym wielokrotnie podejmowano próby pełniejszego sformułowania rozważanego zagadnienia brzegowego. Uzyskany rozwój w tej dziedzinie jest wynikiem badań nad reologią zjawiska deformacji poeksploatacyjnych oraz prac dotyczących rozbudowy modeli opisujących zachowanie deformującego się podłoża gruntowego oraz współpracującej z nim budowli. W artykule przedstawiono współczesne tendencje rozwoju numerycznego modelowania zagadnień brzegowych budowla-podłoże górnicze z odniesieniem do doświadczeń własnych autorów oraz przeprowadzonych analiz obliczeniowych wykorzystujących w opisie zaawansowane związki konstytutywne. Pokazano, w jaki sposób jakość i dokładność analiz obliczeniowych związana jest z budową geometryczną modelu MES oraz sprzęgnięta z wymogami parametrycznymi stosowanych modeli konstytutywnych.

EN

In view of the simplifying assumptions used in traditional methods of assessing the safety of structures in mining areas, many attempts have been made to formulate the boundary problem under consideration. The development obtained in this field results from research on the rheology of the post-exploitation deformations and works on the models describing the behavior of the deforming subsoil and structures cooperating with it. The article presents contemporary trends in the development of numerical modeling of boundary issues: building-mining subsoil; with reference to the authors' own experiences and the computational analyzes carried out, using advanced constitutive relationships in the description. It shows how the quality and accuracy of computational analyzes is related to the geometric structure of the FEM model and coupled with the parametric requirements of the constitutive models used.

10

Analysis of material property models on WAAM distortion using nonlinear numerical computation and experimental verification with P-GMAW

Manurung Yupiter H. P., Prajadhiana Keval P., Adenan Mohd Shahriman, Awiszus Birgit, Graf Marcel, Haelsig Andre

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 1

533--545

EN

This fundamental research deals with the investigation of material property model influences on distortion induced by multi-layered Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) with synergic-pulsed gas metal arc welding (P-GMAW) process which was modelled and simulated by means of non-linear numerical computation. The material property models of stainless steel SS316L component to be compared stem from three different sources namely existing database, initial wire and evolved component. The new property models were generated with advanced material modelling software JMATPRO based on chemical compositions analysed at initial wire and component using SEM–EDX. The flow curve for each material model was taken with the strain rates ranging from 0.001 to 1.0 s−1. In the numerical simulation, a coupled thermomechanical solution was adopted including phase-change phenomena defined in latent heat. Goldak’s double ellipsoid was applied as heat source model and simplified rectangular bead with hexagonal element type and meshing was developed to avoid extensive pre-processing effort and to reduce the computational time at post-processing level. Temperature behaviour due to the successive layer deposition was simulated considering heat transfer effect coupled to mechanical analysis. The adjustment of simulative transient to experimental thermal distribution lead to new fitted heat transfer coefficient. Prior to execution of numerical simulation, a sensitivity analysis was conducted to find the optimal number of elements or mesh size towards maximum reached temperature. It can be concluded based on the adjusted model, selected mesh size and experimental validation that numerical computation of substrate distortion with evolved material property of component and initial wire of SS316L yield closer average result within the relative error ranging between 11 and 16% compared to database material giving more than 22%.

11

Numerical simulations of temperature and velocity fields in the storage tank with the three-coil heat exchanger

Smusz Robert, Wilk Joanna, Bałon Paweł

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2020

|

Vol. 44, nr 3

74--79

EN

This article presents the results of the numerical investigation of the thermal stratification in the hot water storage tank. The exchanger consists of three tube coils that are immersed in the storage tank of hot water. Two coils - lower and upper - are designed to warm the water in the tank using the water as a heating medium. Another coil - uses the refrigerant for the waste heat transfer. The temperature stratification device is mounted in the thermal storage tank. The device’s task is to improve the thermal stratification level of heated water. The performed numerical simulations allowed us to obtain the temperature and velocity fields in the storage tank under the conditions of the work of coils filled with water. Calculations were made in the case of the use of the stratification device under the operating conditions of the 10.2478/amst-2019-0015upper and lower coils with water.

12

Badanie wpływu zamocowania kołowej płyty perforowanej na koncentrację naprężenia w warunkach działania ciśnienia hydrostatycznego

Konieczny Mateusz, Gasiak Grzegorz

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2019

|

z. 91 [299], nr 1-2

41--52

PL

W pracy zamieszczono wyniki analizy wpływu warunków brzegowych wynikających z zamocowania na lokalizację stref koncentracji naprężenia w kołowej płycie perforowanej. Rozpatrzono dwa przypadki zamocowania, tj. płytę swobodnie podpartą oraz utwierdzoną. Obciążenie przyjęto w postaci ciśnienia hydrostatycznego. Obliczenia numeryczne prowadzono przy użyciu programu metody elementów skończonych Femap. Płyta posiadała otwory rozmieszczone na dziesięciu okręgach. Na pierwszym okręgu wewnętrznym płyta miała otwory o średnicy 3,5 mm, a na dziesiątym zewnętrznym okręgu otwory o średnicy 20,5 mm. Wyniki obliczeń numerycznych dla płyty swobodnie podpartej porównano z wynikami uzyskanymi dla płyty utwierdzonej. W przypadku płyty swobodnie podpartej maksymalna koncentracja naprężenia wystąpiła w strefie siódmej i była równa 182,30 MPa. Z kolei w płycie o brzegach utwierdzonych maksymalną wartość 71,40 MPa odnotowano w strefie 1.

EN

The paper presents the influence of boundary conditions on the location of stress concentration zones and theirs values employing a circular axisymmetric perforated plate, simply supported and fixed and loaded with hydrostatic pressure. The finite element method offered by the Femap software was used for numerical calculations. The test plate with diameter D = 300 mm had ten holes. On the first inner measuring circle, the plate had openings with diameter d1 = 3,5 mm and holes on the tenth outside circle with diameter d10 = 20,5 mm. The results of numerical calculations for a plate with simply supported were compared with the results obtained for the fixed plate. In the case of a simply supported plate, the maximum stress concentration occurred in zone 7 and was represented by value of σeq max = 182,30 MPa. In the case of plate with bounded edges, the maximum value of stress occurred in zone 1 and was equal to σeq max = 71,40 MPa.

13

Komputerowo wspomagane projektowanie konstrukcji nośnej autobusu

Wolański Wojciech, Nycz Daniel B., Orzechowski Witold, Kawałek Łukasz

Przegląd Mechaniczny

|

2019

|

nr 4

41--44

PL

Przedmiotem pracy są statyczne obliczenia wytrzymałościowe konstrukcji nośnej szkieletu autobusu miejskiego firmy Autosan. Konstrukcja pojazdu jest niskopodłogowa, o wymiarach globalnych 12,00 × 2,55 × 3,10 m. Ze względu na brak wytycznych, dotyczących wymagań wytrzymałościowych szkieletu konstrukcji autobusów miejskich, przypadki obciążeniowe opracowano na podstawie dostępnej literatury. Obliczenia wykazały spełnienie założonych kryteriów nośności przez zmodyfikowaną konstrukcję szkieletu autobusu. Najbardziej wytężonymi elementami są słupki oraz belki poprzeczne środkowej części konstrukcji dachu.

EN

The subjects of the work are static strength calculations of the urban bus structure of the Autosan company. The structure of the vehicle is low-floor, with the global dimensions of 12.00 × 2.55 × 3.10 m. Because of no guidelines for strength requirements of urban busses structure, the load cases were elaborated based on available literature. The calculations shows fulfilment of assumed strength criteria by the modified bus structure. The most effort components are posts and transverse beams of roof structure.

14

Metody badań i oceny stateczności – wyzwania i trendy: Katedra Geomechaniki, Budownictwa i Geotechniki na 100-lecie AGH

Cała Marek, Tajduś Antoni, Stopkowicz Agnieszka, Kolano Malwina, Kowalski Michał, Jakóbczyk Joanna, Cyran Katarzyna, Adamczyk Justyna, Blajer Mateusz

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 11

1--14

PL

W artykule przedstawiono problematykę oceny stateczności skarp i zboczy. Przybliżono rozwój prac badawczych realizowanych w Katedrze Geomechaniki, Budownictwa i Geotechniki w tym zakresie. Zaprezentowano wybrane przykłady prac badawczych koncentrujących się na ocenie stateczności zboczy wyrobisk odkrywkowych. Wskazano wyzwania i trendy w metodach oceny stateczności.

EN

This article presents problematic aspects of the assessment of slope and slope/flank stability. It describes development of research work carried it out on this topic in the Department of Geomechanics, Civil Engineering and Geotechnics. Selected examples of research works focused on the assessment of the slope stability of opencast excavations are presented. Article also stipulates challenges and trends in stability assessment methods.

15

Obliczenia numeryczne cieczy elektroreologicznej do zastosowania w sterowanym sprzęgle wiskotycznym

Mędrek Grzegorz, Osowski Karol, Olszak Artur

Napędy i Sterowanie

|

2019

|

R. 21, nr 10

68--73

PL

We wstępie do artykułu omówiono budowę i sposoby sterowania sprzęgieł wiskotycznych, między innymi poprzez zmianę właściwości cieczy roboczej. Następnie przedstawiono dobór materiałów konstrukcyjnych sterowanego sprzęgła wiskotycznego z cieczą elektroreologiczną (ER). Zasadniczą część artykułu stanowią obliczenia numeryczne cieczy elektroreologicznej oraz sprzęgła. Pokazano przykładowe charakterystyki elektroreologiczne cieczy ERF3-S-I, otrzymane za pomocą procedur obliczeniowych napisanych w programie Turbo Pascal 7 oraz przykładowe wyniki obliczeń sprzęgła tarczowego. Na końcu artykułu zawarto wnioski potwierdzające konieczność modelowania i obliczeń numerycznych właściwości i charakterystyk cieczy elektroreologicznych używanych jako ciecze robocze w sterowanych sprzęgłach wiskotycznych.

EN

The construction and method of controlling the viscous clutch by changing the properties of working fluid were described in the introduction of the article. Then, the selection of construction materials of the controlled viscous clutch with electrorheological fluid (ER ) was presented. The major part of paper includes numerical calculations of electrorheological fluid and clutch. The exemplary characteristics of electrorheological ERF3-S-I fluid obtained using the calculation procedures presented in Turbo Pascal 7 and the samples of disc clutch were demonstrated. Conclusions regarding the necessity of carrying out the mathematical modelling and numerical calculations of properties as well as characteristics of electrorheological fluids used as working fluid in the controlled viscous clutch were described in the final part of the article.

16

Wpływ warunków brzegowych na identyfikację obszarów maksymalnych naprężeń w kołowych płytach perforowanych obciążonych siłą skupioną

Konieczny Mateusz, Achtelik Henryk, Gasiak Grzegorz

Modelowanie Inżynierskie

|

2019

|

T. 40, nr 71

34--43

PL

W pracy dokonano analizy wpływu warunków brzegowych na lokalizację obszarów koncentracji naprężeń w kołowej osiowosymetrycznej płycie perforowanej, swobodnie podpartej oraz utwierdzonej i obciążonej siłą skupioną Pi w środku geometrycznym płyty. Do obliczeń numerycznych zastosowano program metody elementów skończonych Femap. Badana płyta o średnicy D = 300 mm posiadała otwory na dziesięciu okręgach. Na pierwszym okręgu wewnętrznym płyta posiadała otwory o średnicy d₁ = 3,5 mm, a na dziesiątym zewnętrznym okręgu otwory o średnicy d₁₀ = 20,5 mm. Wyniki obliczeń numerycznych dla płyty swobodnie podpartej były porównywane z wynikami uzyskanymi dla płyty utwierdzonej. W przypadku płyty swobodnie podpartej maksymalna koncentracja naprężeń wystąpiła w strefie S8 i wynosiła Cred max = 217,20 MPa. Natomiast w płycie o brzegach utwierdzonych maksymalna wartość wystąpiła w strefie S8 i wynosiła Cred max = 183,50 MPa. W pracy również dokonano weryfikacji wyników obliczeń numerycznych z wynikami uzyskanymi doświadczalnie. Różnice pomiędzy wynikami obliczeń numerycznych stanu naprężeń i uzyskanymi doświadczalnie nie przekroczyły 10%.

EN

The paper analyzes the influence of boundary conditions on the location of stress concentration zones in a circular axisymmetric perforated plate, simply supported and fixed and loaded with concentrated force Pi in the geometric center of the plate. The finite element method program Femap was used for numerical calculations. The test plate with diameter D = 300 mm had holes in ten circles. On the first inner circle, the plate had holes with diameter d₁ = 3.5 mm, and holes on the tenth outer circle with diameters d₁₀ =20.5 mm. The results of numerical calculations for a plate with simply supported were compared with the results obtained for the fixed plate. In the case of a simply supported plate, the maximum stress concentration occurred in zone 8 and was Cred max = 217,20 MPa. However, in the plate with fixed edges, the maximum value occurred in zone 8 and was Cred max = 183,50 MPa. The work also verified the results of numerical calculations with the results obtained experimentally. The differences between the results of numerical calculations of the state of stress and those obtained experimentally did not exceed 10%.

17

Lokalizacja stref spiętrzenia naprężeń w płycie sitowej wymiennika ciepła

Konieczny Mateusz, Gasiak Grzegorz

Modelowanie Inżynierskie

|

2019

|

T. 39, nr 70

49--55

PL

W pracy przedstawiono numeryczną metodę wyznaczania obszarów maksymalnych naprężeń w okrągłej osiowo- symetrycznej płycie sitowej wymiennika ciepła, utwierdzonej na całym obwodzie oraz w otworach i obciążonej ciśnieniem hydrostatycznym q na całej powierzchni płyty. Do obliczeń numerycznych zastosowano program metody elementów skończonych Femap. Badana płyta o średnicy D = 899 mm i grubości h = 6 mm. Płyta posiadała 118 otworów w tym 116 otworów o średnicy d₁ = 53 mm oraz 2 otwory o średnicy 88,9 mm. Najbardziej niebezpieczne miejsce w okrągłej osiowosymetrycznej płycie sitowej, gdzie występuje największa koncentracja naprężenia, istnieje w strefie SI przy średnicy otworów d₁ = 53 mm oraz d₂ = 88,9 mm. Naprężenie redukowane w tym przypadku wynosi σσred max = 382,1 MPa (punkt o współrzędnych x,y,z [mm], tj. P₁[390,2;84,2;5,5]).

EN

The paper presents a numerical method to determining of maximum stresses zones in a circular axisymmetric perforated plate of the heat exchanger, fixed on the entire circumference and in openings and loaded with hydrostatic pressure q on the entire surface of the plate. The finite element method program Femap was used for numerical calculations. Test plate with a diameter of D = 899 mm and thicknes of h = 6 mm. The plate had 118 holes, including 116 holes with a diameter d₁ = 53 mm and two holes with a diameter of dz = 88.9 mm. The most dangerous place in the round axisymmetrical perforated plate, where the highest stress concentration occurs, exists in zone SI with the hole diameter d₁ = 53 mm and d₂ = 88.9 mm. The reduced stress in this case is σσbred max = 382,1 MPa (point with the coordinates x,y,z [mm], i.e. P₁[390.2,84.2,5.5]).

18

Research of maximum stresses zones in circular perforated plates made of S235JR steel loaded with concentrated force

Konieczny Mateusz, Achtelik Henryk, Gasiak Grzegorz

Inżynieria Materiałowa

|

2019

|

Vol. 40, nr 2

53--60

EN

The paper proposes a numerical approach to determining the internal forces in a circular perforated plate loaded with concentrated force Pi applied in the geometric centre of the plate. The finite element method program Femap was used for numerical calculations. The test plate with diameter D = 300 mm has holes in ten circles. The plate made of S235JR steel has holes with diameter d1 = 3.5 mm on the first inner circle, and holes on the tenth outside circle have a diameter d10 = 20.5 mm. The plate of the above geometry was simply supported and loaded with different values of concentrated force. By means of numerical calculations using the finite element method, the coordinates of concentration zones of reduced stress in the perforated plate were determined. These zones were located on the plate bridges between perforation holes. The most hazardous place in the analysed perforated plate is associated with the 8 zone with the hole radius d3 = 5.0 mm at the circle radius R3 = 33.0 mm, where the highest stress concentration occurs. In this zone, the reduced stress is σred max = 217.20 MPa (point with the coordinates x, y, z [mm], i.e. P2[5.2; 30.6; 4.5]). The results of numerical calculations were verified with experimental results. The differences between the results of numerical calculations of the state of stress and those obtained experimentally did not exceed 10%.

PL

Współczesne konstrukcje inżynierskie charakteryzuje obniżenie współczynnika bezpieczeństwa, dlatego obliczenia wytrzymałości, sztywności i stateczności cienkościennych elementów konstrukcji nabierają coraz większego znaczenia we wszystkich gałęziach techniki, a szczególnie takich jak inżynieria chemiczna. Istnieje wiele zastosowań płyt perforowanych, np. w zbiornikach ciśnieniowych, aparaturze chemicznej (ściany sitowe wymienników ciepła), rafineriach ropy naftowej, budowie samolotów i statków kosmicznych, jednostkach powietrznych, robotach, kontenerach transportowych, taśmociągach skrzynkowych lub jako elementy przesiewaczy materiałów sypkich, które mogą być poddane obciążeniu zmieniającemu się w czasie. Tego typu dźwigary (płyty perforowane) mogą również pełnić rolę płyt montażowych, w których wykonano otwory z różnych względów eksploatacyjnych. Celem pracy jest lokalizacja stref, w których występują maksymalne naprężenia w okrągłej osiowosymetrycznej płycie perforowanej swobodnie podpartej i obciążonej siłą skupioną Pi przyłożoną w środku geometrycznym płyty. Badania obszarów koncentracji naprężeń wykonano numerycznie metodą elementów skończonych.

19

Analysis the state of stress in a stainless steel plate with stress concentrator in the form of circular hole

Konieczny Mateusz, Achtelik Henryk, Gasik Grzegorz

Inżynieria Materiałowa

|

2019

|

Vol. 40, nr 6

146--153

EN

The paper presents an analytical, numerical and experimental analysis of the state of stress in a plate with stress concentrator in the form of circular hole subjected to uniaxial tension. This type of the plate have found wide spread applications in the field of aerospace, marine and automobile engineering. The maximum difference in the values of reduced stresses calculated analytically in relation to the results obtained experimentally was δσa red = –19.74%. However, the maximum difference in the values of reduced stress calculated numerically using the finite element method (FEM) with the ANSYS program in relation to the results obtained experimentally δσn red = –31.86%, The study showed that the analytically calculated and numerically determined stresses are lower than the stresses obtained experimentally, which results in less operational safety of the structural element. However, the numerical method in the form of the finite element method becomes, in the case of a very complicated element shape, the only method for determining the magnitude and distribution of stresses near the notch in the designed element.

PL

Celem pracy jest analityczna, numeryczna oraz eksperymentalna analiza stanu naprężenia w tarczy z koncentratorem naprężeń w postaci otworu kołowego o średnicy d poddanej jednoosiowemu rozciąganiu siłą Pi i na tej podstawie zlokalizowanie stref spiętrzenia naprężeń.

20

Experimental verification of design calculations of the internal combustion engine cooling system

Worsztynowicz Barbara

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 4

132--135

EN

The article presents a comparative analysis of calculation results and measurement results of cooling module built on the basis of design calculations. The computations were made in software dedicated to the calculations of heat exchangers. The measurements were performed on a cooling system mounted in a special purpose vehicle together with a combustion engine, which was loaded by an engine dynamometer. Based on the comparison between input data for calculations and results of measurements, differences were found, therefore changes were proposed to be made in the model.