Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mannheim curves and their partner curves in Minkowski 3-space E13

Elsharkawy Ayman, Elshenhab Ahmed M.

Demonstratio Mathematica

|

2022

|

Vol. 55, nr 1

798--811

EN

The modified orthogonal frame is an important tool to study analytic space curves whose curvatures have discrete zero points. In this article, by using the modified orthogonal frame, Mannheim curves and their partner curves are investigated in Minkowski 3-space. Some characterizations according to the curvatures and torsions of the curves are given. Finally, some relations under the conditions for Mannheim curves and their partner curves to be generalized helices are presented. All the possible cases for the partner curves to be spacelike and timelike are considered in the whole of the article.

2

Finite element analysis of the dynamically created portal in the huge machine tool of “travelling column” type

Dounar Stanislau, Iakimovitch Alexandre, Jakubowski Andrzej

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie

|

2021

|

nr 65 (137)

29--37

EN

In this paper, a special configuration for the huge multipurpose machine tool of “travelling column” type was investigated by the finite element analysis. Internal degrees of freedom of a bulky system consisting of the ram, stock, column, sledge and bed, were implemented by the hydrostatic guides. A simulation of coupling two assembled columns into the portal structure was completed. The results of this work showed that temporal joining raises the spindle static rigidity by 1.39–1.91 times depending on the direction (mostly longitudinal – along the X-axis). The simulation also revealed the robustness of a whole-machine resonance pattern (11.7–39.0 Hz) to “column–to–portal coupling”. Eight types of eigenmodes were analyzed for frequency intervals from 0 to 80 Hz. A decrease by 2.9 times of the resonance peaks of a frequency response function was observed in the case of a portal structure creation. In case of columns-to-portal transition, stable cutting just at resonance frequencies (resonance overriding) becomes allowable. Overall, the “Portal” structure is recommended for intermittent cutting machining by raised high spindle unit at frequencies below 40 Hz.

3

The torsional and shear behavior of steel fiber reinforced RC members

Aydin Abdulkadir Cüneyt, Kiliç Mahmut, Maali Mahyar, Bayrak Bariş, Tunç Erkan

Architecture Civil Engineering Environment

|

2021

|

Vol. 14, no. 2

47--65

EN

Beams and columns are one of the important structural elements of buildings to take up transverse loads such as axial load, bending moment, shear, and torsion. Present work is an experimental investigation on the shear, torsion, and axial load behavior of the structural members like columns and/or beams. The reinforced concrete members with 0, 30, and 60 kg/m3 of steel fibers were tested for torsion, shear and axial loading for this study. The twist angle, the load-deflection behavior, the ultimate shear strength, the torsional moment, and the critical moments were obtained for the loading type and steel fiber ratios. The results show that the increasing steel fiber ratio, increased the torsional moment capacity and decreased the shear strength capacity. On the other hand, increasing the steel fiber content increased the both axial load and moment capacity of RC columns. The shear strength and the torsional moment capacities are defined by the provision of current codes of practice such as ACI318-19, Eurocode-2, British, Australian and Turkish Standards.

4

Projektowanie płyt warstwowych poddanych skręcaniu

Pozorski Zbigniew, Wojciechowski Szymon

Nowoczesne Hale

|

2020

|

Nr 4

30--33

PL

W artykule przedstawiono efekty skręcania występujące w płytach warstwowych ściennych montowanych w układzie poziomym. Przedstawiono wzory pozwalające na wyznaczenie sił wewnętrznych w płycie oraz obliczenie naprężeń. Wzory zilustrowano przykładem obliczeniowym. W ostatniej części artykułu omówiono sposób weryfikacji stanów granicznych nośności płyty.

EN

The paper presents the torsion effect occurring in wall sandwich panels installed in a horizontal arrangement. The presented formulas enable determining internal forces in a panel and calculating stresses. The formulas are illustrated by a calculation example. The last part of the article discusses a method of verifying ultimate limit states of a panel.

5

Reliability of beams subjected to torsion designed using STM

Buda-Ożóg L., Sieńkowska K., Skrzypczak I.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 3

555--573

PL

W pracy analizowano niezawodność wspornikowych belek żelbetowych. Obiektem badań były belki skręcane i zginane, w których zbrojenie zaprojektowano metodą ST, przedstawione na rys. 1. Zbrojenie analizowanych belek uzyskano na podstawie trzech modeli Strut i Tie. Model 1 stanowiła kratownica przestrzenna, w której ściskane krzyżulce betonowe wydzielone rysami ukośnymi są na każdym boku pionowym i poziomym nachylone do osi pręta pod kątem 45°. Pręty pionowe kratownicy to rozciągane zbrojenie w postaci strzemion. Pas górny i pas dolny kratownicy to odpowiednio zbrojenie rozciągane i ściskane pasy betonowe. W modelu 2 kratownicy przestrzennej, ściskane krzyżulce betonowe przyjęto nachylone do osi pręta pod kątem 37°, natomiast w modelu 3 nachylone pod kątem 27°. Ocenę niezawodności belek skręcanych poprzedziły badania doświadczalne przeprowadzone na elementach w skali naturalnej. Badania miały na celu obserwację złożonego charakteru zjawiska skręcania w konstrukcjach żelbetowych, a uzyskane wyniki posłużyły do walidacji modeli numerycznych. Z uwagi na statystyczną reprezentatywność i wiarygodność otrzymanych wyników badań każda seria zawierała po 4 belki o takich samych parametrach tj. klasie betonu i zbrojeniu. Otrzymane z pomiarów wyniki podano ocenie statystycznej. Na podstawie przeprowadzonych badań doświadczalnych zauważono, że średnie obciążenie niszczące w zależności od modelu wynosiło od 121 kN dla modelu 1 do 97 kN dla modelu 3. Belki o zbrojeniu ukształtowanym na podstawie różnych modeli ST charakteryzuje też inne ugięcie oraz kąt obrotu płaszczyzny bocznej. W następnym kroku przeprowadzono analizę numeryczną belek w ATENA 3D - Studio. Do nieliniowej analizy belek żelbetowych wykorzystano modele betonu opisujące zależność δ - ε w złożonym stanie naprężenia o parametrach materiałowych zmodyfikowany zgodnie z wynikami badań wytrzymałościowych zastosowanego betonu. Zbrojenie zamodelowano dyskretnie wykorzystując wbudowany w programie ATENA model zbrojenia zapewniający przyczepność między betonem i zbrojeniem.

EN

This paper presents probabilistic assessment of load-bearing capacity and reliability for different STM of beams loaded with a torsional and bending moment. Three beams having different reinforcement arrangement obtained on the basis of STM but the same overall geometry and loading pattern were analysed. Stochastic modelling of this beams were performed in order to assess probabilistic load-bearing capacity. In the analysis, the random character of input data - concrete and steel was assumed. During the randomization of variables the Monte Carlo simulation with the reduce the number of simulations the Latin Hypercube Sampling (LHS) method was applied. The use of simulation methods allows for approximation of implicit response functions for complex in description and non-linear reinforced concrete structures. On the basis of the analyses and examples presented in the paper, it has been shown that the adoption of different ST models determines the different reliability of the analysed systems and elements.

6

Finite beam element with 22 DOF for curved composite box girders considering torsion, distortion, and biaxial slip

Zhu Li, Wang Jia-Ji, Li Ming-Jie, Chen Chao, Wang Guang-Ming

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 4

16--34

EN

Experimental and numerical study on the mechanical performance of curved steel–concrete composite box girders is reported in this research. First, this research establishes a theoretical model for curved composite girders with 11° of freedoms (DOFs) for each node. The DOFs include the longitudinal displacement, transverse displacement, deflection, torsion angle, warping angle, and interface biaxial slip between steel and concrete. Based on the virtual work theorem, the equilibrium function, the stiffness matrix, the node displacement matrix and the external load matrix are proposed for the curved composite girders using the FE spatial discretization. Second, the authors conduct an experimental program on three large-scale curved composite girders with various interface shear connectors and central angles. The comparison between the developed finite beam element, the elaborate FE model and the test results indicates the developed finite beam element has an adequate level of accuracy in predicting the deflection, the torsion angle and the axial strain distribution of test specimens. Third, based on the developed finite beam element model, the effect of initial curvature, number of diaphragms, and the interface connector stiffness on the curved composite girder is examined. The simulation results showed that the initial curvature significantly contributes to the displacement and stress of composite girders. Applying more diaphragms can notably reduce the distortion angle and distortion displacement. The interface shear connector stiffness has a significant influence on the curved composite girder. With the increasing shear connector stiffness, the displacement and stress of curved composite girders decrease notably. Based on the parametric analyses, it is recommended to limit the central angle of simply supported composite girder below 45°, to apply an adequate number of diaphragms, and to design curved composite girders as fully shear connection specimens.

7

Stress Concentration Analysis of the Injection Pump Shaft

Bałon Paweł, Świątoniowski Andrzej, Rejman Edward, Kiełbasa Bartłomiej, Smusz Robert, Szostak Janusz, Kowalski Łukasz

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 2

155--162

EN

The paper presents the methodology for designing the injection shaft drive for diesel engines with 2,3,4,6 and 8 cylinders as well as power from 2.5 to 52 kW per cylinder using the FEM method and experimental research. The pump is the original solution of the authors. The shaft is a basic part of the pump with a complex structure. In order to assess the state of stress in the shaft, the FEM analytical method was used and experimental tests were carried out, subjecting the shaft to torsional moment resulting from the transmitted power. Experimental studies confirmed the results of numerical calculations and the correctness of the adopted solution. The destructive tests were carried out to assess the maximum load capacity of the shaft, loading it with an increasing torque until visible plastic deformations occurred. This condition appeared at twice the moment (Ms = 602 Nm) in relation to the maximum predicted moment in operation (extreme operating conditions of the pump shaft). The theoretical studies confirmed very significant stress concentration (αk coefficient at the level of 2.63 or even 4.7), which may be the cause of fatigue cracks. It also determines the strength of the shaft and its torsional stiffness, which influences the proper functioning of the pump and ensures adequate fuel injection phases.

8

Finite element analysis of reinforced concrete elements subjected to torsion

Anielska Dorota

Technical Transactions

|

2019

|

Vol. 116, iss. 2

129--139

EN

This paper presents FEM techniques used for modelling concrete elements subjected to torsion. It compares the results from a 3D numerical analysis and a numerical homogenization method analysis. Finally, the results are compared to the reported experimental data.

PL

W artykule przedstawiono sposoby modelowania skręcanych elementów żelbetowych za pomocą Metody Elementów Skończonych. Zaprezentowano porównanie wyników otrzymanych w trójwymiarowej analizie numerycznej oraz w analizie numerycznej bazującej na teorii homogenizacji. Wyniki zestawiono z wynikami eksperymentalnymi znanymi z literatury.

9

Stability of thin-walled square tubes with intermediate stiffeners under torsion

Kołakowski Zbigniew, Jankowski Jacek

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2019

|

Vol. 57 nr 3

655--663

EN

The present paper deals with the buckling of thin-walled square tubes with intermediate stiffeners under torsion when the shear lag phenomenon and distortional deformations are taken into account. A plate model (2D) was adopted for the tube. The tubes were assumed to be simply supported at their ends. The values of critical loads of the tubes were determined with three methods, namely: analytical-numerical method (ANM), finite difference method (FDM) and finite element method (FEM).

10

DIC in validation of boundary conditions of numerical model of reinforced concrete beams under torsion

Turoń B., Ziaja D., Buda-Ożóg L., Miller B.

Archives of Civil Engineering

|

2018

|

Vol. 64, nr 4/II

31--48

EN

The paper presents the experimental research and numerical simulations of reinforced concrete beams under torsional load. In the experimental tests Digital Image Correlation System (DIC System) Q-450 were used. DIC is a non-contact full-field image analysis method, based on grey value digital images that can determine displacements and strains of an object under load. Numerical simulations of the investigated beams were performed by using the ATENA 3D – Studio program. Creation of numerical models of reinforced concrete elements under torsion was complicated due to difficulties in modelling of real boundary conditions of these elements. The experimental research using DIC can be extremely useful in creating correct numerical models of investigated elements. High accuracy and a wide spectrum of results obtained from experimental tests allow for the modification of the boundary conditions assumed in the numerical model, so that these conditions correspond to the real fixing of the element during the tests.

PL

Celem niniejszej pracy jest walidacja warunków zamocowania modeli numerycznych wspornikowych belek żelbetowych jednocześnie zginanych, ścinanych i skręcanych, na podstawie danych uzyskanych z badań doświadczalnych, przeprowadzonych za pomocą systemu cyfrowej korelacji obrazu. W badaniach doświadczalnych wykorzystano system cyfrowej korelacji obrazu Q-450 firmy Dantec Dynamics. Cyfrowa korelacja obrazu, często określana skrótem DIC (z ang. Digital Image Correlation), jest bezkontaktową metodą pomiarową. Pozwala ona na określenie przemieszczeń i odkształceń badanych obiektów, zarówno w przestrzeni dwuwymiarowej, jak i trójwymiarowej, na podstawie zdjęć wysokiej rozdzielczości, które zostały zarejestrowane podczas zmiany położenia lub kształtu badanego obiektu. Metoda ta opiera się na zaawansowanych systemach optyczno-elektronicznych, w skład których wchodzą kamery wysokiej rozdzielczości, jak również szybkie kamery pozwalające na rejestrację obrazów podczas zdarzeń szybkozmiennych [5-7, 11, 15, 18]. Wykorzystanie systemu DIC w badaniach doświadczalnych żelbetowych belek skręcanych pozwoliło na uzyskanie szeregu danych, które mogą służyć do walidacji modeli numerycznych badanych obiektów. System do pomiarów wizyjnych Q-450 umożliwił jednoczesny pomiar przemieszczeń ok. 2500 punktów znajdujących się na bocznej powierzchni belki. Zastosowanie w badaniach żelbetowych belek wspornikowych systemu DIC pozwoliło między innymi na określenie linii ugięcia belki oraz wartości odkształceń w każdej sekundzie badania, jak również obserwację rozwoju rys na badanej powierzchni belki w czasie badania, określenie przebiegu rys oraz pomiar kąta ich nachylenia w czasie, gdy rysy nie były jeszcze widoczne gołym okiem.

11

Effects of staircase on the seismic behavior of RC moment frame buildings

Noorifard A., Tabeshpour M. R.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2018

|

Vol. 11, no. 4

105--122

EN

Staircase has a potential to change the seismic behavior of structures, but it is often neglected during design. In this research, effects of staircase in 5 groups including 27 models have been studied. Results show that staircase constructed with the use of RC slab, performs as a K-shaped bracing in longitudinal direction and as an inclined shear wall in transverse direction, so in both directions structural stiffness increases, period and lateral displacement of structure decrease, but staircase constructed by means of stringer beam only acts as a bracing in longitudinal direction. Stiffness caused by small span, inclined RC slabs and perimeter infill walls of staircase, based on the staircase location and the number of structural bays could change mode shape and lead to torsion. Along ladder running, staircase leads shear force and bending moment of columns adjacent to the landing to increase, while the internal forces of others to decrease. The majority of adverse effects of the staircases can be prevented by isolating the staircase from master structure. In this case, only the changes in geometry of the structure due to location and dimension of staircase and arrangement of infill walls should be studied.

12

Wpływ warunków ściskania z równoczesnym ściskaniem na proces zagęszczania spieków

Tkocz M., Rosiak M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 8

400--402

PL

Właściwości wyrobów wytwarzanych metodami metalurgii proszków zależą miedzy innymi od ich porowatości, która może być w pewnym zakresie kontrolowana w kolejnych operacjach technologicznych. W artykule przedstawiono wyniki wstępnych prób ściskania z równoczesnym skręcaniem, które przeprowadzono w celu sprawdzenia wpływu zastosowanych parametrów odkształcania na zmianę porowatości spieków wykonanych z proszku Distaloy AB. Badania wykazały, że główną rolę w procesie zagęszczania spieków w trakcie analizowanego sposobu kształtowania odgrywa zastosowany gniot, natomiast do oceny wpływu zastosowanych parametrów skręcania na porowatość spieków należy przeprowadzić obserwacje mikrostruktury.

EN

Properties of products made by powder metallurgy depend, inter alia, on their porosity that can be, to some extent, controlled in the subsequent technological operations. A series of simultaneous compression and torsion tests has been performed for Distaloy AB sintered samples in order to find out how applied deformation parameters affect the changes in samples porosity. Selected results are presented in the paper. They suggest that applied reduction in height plays the major role in densification of sinters during the analysed deformation method. However, microstructure examinations are necessary to assess an effect of the applied torsion parameters on the sinters porosity.

13

Numeryczna i doświadczalna analiza zginanych, skręcanych i ścinanych belek żelbetowych

Buda-Ożóg L.

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

|

2017

|

z. 64, nr 3/I

223--234

PL

W artykule zaprezentowano badania doświadczalne i analizy numeryczne belek żelbetowych zginanych, skręcanych i ścinanych. Przedmiotem analizy były belki wspornikowe wykonane w skali naturalnej o przekroju poprzecznym 30x30 cm. Zbrojenie w belkach ukształtowano na podstawie dwóch różnych modeli Strut and Tie (ST). Dla belki B1 model ST stanowiła kratownica przestrzenna, w której ściskane krzyżulce betonowe wydzielone rysami ukośnymi nachylone są do osi pręta pod kątem 45o. Pręty pionowe kratownicy to rozciągane zbrojenie w postaci strzemion. Pas górny i dolny kratownicy to odpowiednio zbrojenie rozciągane i ściskane pasy betonowe. W przypadku belki B2 model ST stanowiła również kratownica przestrzenna o ściskanych krzyżulcach betonowych nachylonych do osi pręta pod kątem 26,6o. Badania doświadczalne 6 belek przeprowadzono w hali laboratoryjnej Wydziału Budownictwa Inżynierii Środowiska i Architektury Politechniki Rzeszowskiej. W celu oceny nośności i zmian sztywności belek spowodowanych zginaniem, skręcaniem i ścinaniem analizowano zależności: przemieszczenie pionowe - siła obciążająca oraz sztywność przekroju na skręcanie. Symulacje numeryczne badanych belek wykonano w programie ATENA 3D- Studio. Do nieliniowej analizy belek żelbetowych wykorzystano trzy modele betonu tj. model betonu do analizy nieliniowej zaproponowany w Eurokodzie 2, model betonu o nazwie „cementitious”, zaproponowany w programie ATENA, bazujący na zaleceniach Model Code oraz zmodyfikowany przez użytkownika model betonu „cementitious 2”. Zaobserwowano dużą zgodność pomiędzy średnim obciążeniem granicznym uzyskanymi w symulacjach numerycznych a wynikami doświadczalnymi i obrazem zarysowania. W wyniku przeprowadzonych badań doświadczalnych i analiz numerycznych zaobserwowano wpływ przyjętego modelu ST na sztywność i nośność belek.

EN

The paper presents experimental research and numerical simulations of reinforced concrete beams simultaneously exposed to torsional moment, a bending moment and a shear force. Cantilever concrete beams, made in a real scale with cross section 30x30 cm were analysed. Reinforcement in the beams was formed on the basis of two different STMs (Strut and Tie Models). For the beam B1, the ST model was a spatial truss, in which the concrete compression diagonal struts, separated by cracks were inclined to the axis of the chords at the angle of 45°. The vertical elements of the truss represent reinforcement in the form of stirrups. The top and bottom chords of the truss represent tension reinforcement and compressed elements. Analogously to the beam B2, 234 L. Buda-Ożóg the ST model was a spatial truss but in the third STM, the diagonal struts were inclined at the angle of 26.6o. Experimental tests of 6 reinforced concrete beams were performed in the laboratory of The Faculty of Civil and Environmental Engineering and Architecture at Rzeszow University of Technology. In order to assess the load bearing capacity and changes in stiffness of the beams due to bending, torsion and shear, the dependencies: vertical displacement - loading and stiffness of the cross section under torsion were analysed. Numerical simulations of the investigated beams by means of the program ATENA 3D were made. Three models of concrete were used for nonlinear analysis of reinforced concrete beams: the nonlinear concrete model proposed in Eurocode 2, the concrete model “cementitious” proposed in the ATENA program and the concrete model “cementitious 2” with the modification by the user. Compatibility between the load bearing capacity obtained in numerical simulations and experimental results was observed. On the other hand, the results obtained from numerical analysis showed slightly different flexural stiffness and stiffness under torsion of the beams compared with the experimental results. On the basis of the experimental research and numerical simulations, a significant influence of ST models on the bearing capacity of the beams was demonstrated.

14

Investigations on torsion of the two-chords single laced members

Lorkowski P., Gosowski B.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2017

|

No. 25(2)

147--160

EN

The paper presents experimental and numerical studies to determine the equivalent second moment of area of the uniform torsion of the two-chord steel single laced members. The members are used as poles of railway traction network gates, and steel columns of framed buildings as well. The stiffness of uniform torsion of this kind of columns allows to the determine the critical loads of the spatial stability. The experimental studies have been realized on a single - span members with rotation arrested at their ends, loaded by a torque applied at the mid-span. The relationship between angle of rotation of the considered cross-section and the torque has been determined. Appropriate numerical model was created in the ABAQUS program, based on the finite element method. A very good compatibility has been observed between experimental and numerical studies. The equivalent second moment of area of the uniform torsion for analysed members has been determined by comparing the experimental and analytical results to those obtained from differential equation of non-uniform torsion, based on Vlasov’s theory. Additionally, the parametric analyses of similar members subjected to the uniform torsion, for the richer range of cross-sections have been carried out by the means of SOFiSTiK program. The purpose of the latter was determining parametrical formulas for calculation of the second moment of area of uniform torsion.

PL

Przedstawiono badania doświadczalne mające na celu określenie zastępczego momentu bezwładności czystego skręcania dwugałęziowych prętów stalowych z pojedynczą płaszczyzną skratowań, zlokalizowanych w osi symetrii ich przekroju poprzecznego. Pręty takie stosowane są jako słupy konstrukcji wsporczych sieci trakcyjnej a także jako słupy hal. Sztywność czystego skręcania tego typu słupów niezbędna jest do wyznaczania obciążeń krytycznych stateczności przestrzennej. Badania doświadczalnie realizowano na modelach jednoprzęsłowych prętów widełkowo podpartych na końcach, poddanych skręcaniu skupionym momentem skręcającym przyłożonym w połowie rozpiętości. W badaniach modelowych określono m.in. zależność kąta skręcenia przekroju środkowego analizowanego pręta od obciążenia momentem skręcającym. Analogiczny model pręta rozwiązano numerycznie metodą elementów skończonych za pomocą programu ABAQUS. Otrzymano przy tym dobrą zgodność wyników badań doświadczalnych i numerycznych. Zastępczy moment bezwładności czystego skręcania analizowanych prętów wyznaczono przez porównanie wyników badań doświadczalnych i numerycznych z wynikami otrzymanymi z rozwiązania odpowiedniego równania różniczkowego nieswobodnego skręcania badanego pręta, sformułowanego w ujęciu teorii Własowa. Dodatkowo wykonano analizy parametryczne podobnych elementów poddanych czystemu skręcaniu o bogatszym asortymencie przekrojów w programie SOFiSTiK. Celem tych badań było wyznaczenie praktycznych wzorów umożliwiających teoretyczne obliczenie momentu bezwładności czystego skręcania.

15

Torsional deformation properties of SMA tapes and their application to bias-type reciprocating rotary driving actuator

Takeda K., Matsui R., Tobushi H., Pieczyska E. A.

Archives of Mechanics

|

2017

|

Vol. 69, nr 4-5

289--303

EN

In order to develop the reciprocating rotary driving actuator with a simple mechanism using shape memory alloy (SMA) tapes, the graphical method to design the actuator was proposed based on the torsional deformation properties of SMA tapes. The torsional deformation properties of the SME tape showing the shape memory effect (SME) and the SE tape showing superelasticity (SE) were obtained. The bias-type reciprocating rotary actuator was composed of the pretwisted SME tape and the flat SE tape in series. The design chart expressed by the relationship between torque and twisting angle of the SME tape and the SE tape was proposed. The rotational angle and torque, which vary depending on temperature, can be estimated based on the design chart. The rotational angle is controlled by adjusting the mounting angle of the SME tape and the heating temperature. The automatically opening and closing blind driven by sunlight was demonstrated. The blind was controlled by using the reciprocating rotary element composed of the SME tape and the SE tape. The behavior of the blind can be achieved based on the proposed design method of the reciprocating rotary driving element.

16

Numerically based statistical analysis of parameters effects on FRP honeycomb sandwich panels subjected to torsional loading

Modabberifar M., Roudi M., Soury E.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2016

|

Vol. 15, no. 2

103--115

EN

In recent years, honeycomb fiber reinforced plastic (FRP) sandwich panels have been increasingly used in various industries. The objective of this study is to conduct a combined numerical-statistical investigation of honeycomb FRP sandwich beams subject to torsion load. In this paper, the effect of geometric parameters of sandwich panel on maximum shear strain in both face and core and angle of torsion in a honeycomb FRP sandwich structures in torsion is investigated. Effects of parameters including core thickness, face skin thickness, cell shape, cell size, and cell thickness on mechanical behavior of the structure were numerically investigated. Taguchi method was employed as experimental design and an optimum parameter combination for the maximum structure stiffness has been obtained. The results showed that cell size and face skin thickness have the most significant impacts on torsion angle, maximum shear strain in face and core.

PL

Płyty z kompozytów FRP z wypełnieniem o strukturze plastra miodu znajdują w ostatnich latach coraz szersze zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. W niniejszej pracy przeprowadzono analizę numeryczno-statystyczną para metrów belek wykonanych z tego materiału w warunkach obciążenia momentem skręcającym. Artykuł przedstawia wyniki badania wpływu parametrów geometrycznych badanego materiału na maksymalne odkształcenia ścinające w warstwie okładziny i w wypełnieniu oraz na wartość kąta skręcenia pod obciążeniem momentem skręcającym. Metodami numerycznymi zbadano wpływ grubości wypełnienia i okładzin oraz kształtu, wielkości i grubości ściany komórek na właściwości mechaniczne ustroju. Za pomocą metody Taguchi opracowano projekt eksperymentu w celu wyznaczenia optymalnej kombinacji parametrów niezbędnych do uzyskania maksymalnej sztywności ustroju. Wyniki wskazują, że parametry, które mają największy wpływ na wartość kąta skręcenia oraz na maksymalne odkształcenia ścinające w warstwie okładziny i w wypełnieniu to wielkość komórki i grubość warstwy okładziny.

17

Odporność na pękanie przy skręcaniu betonu z popiołami lotnymi

Golewski G. L.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 10

28--29

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu dodatku krzemionkowych popiołów lotnych (FA), w ilości 20 i 30% masy cementu, na proces pękania w betonie zwykłym przy skręcaniu (wg III modelu pękania). Badania odporności na pękanie przeprowadzono na prasie osiowo-skrętnej MTS 809. Oceniano wpływ dodatku FA na współczynnik intensywności naprężeń KIIIc. Badania wykonano na kompozytach młodych i dojrzałych (po 3, 7, 28, 90, 180 i 365 dniach). Dodatek FA zarówno w ilości 20%, jak i 30% powoduje spadek odporności na pękanie betonu młodego. Po 28 dniach dojrzewania betonu z 20% dodatkiem FA zanotowano wyraźny wzrost KIIIc, natomiast w przypadku betonu z 30% dodatkiem FA analizowany parametr mechaniki pękania miał niewielkie wartości.

EN

This paper presents results of tests on the effect of the addition of siliceous fly ashes (FA) in the amount of 20 and 30% by weight of cement on the fracture processe in plane concrete at torsion (Mode III fracture). Fracture toughness tests were performed on axial/torsional MTS 809 Test System. The studies examined the effect of FA additive on the parameter KIIIc. Experimental investigation was carried out both on young and mature concrete composites (after: 3, 7, 28, 90, 180 and 365 days). A 20% addition of FA as well as a 30% addition of FA causes a reduction in fracture toughness of young concrete. After 28 days of curing a significant increase of the KIIIc was noticed in composites with a 20% additive of FA while concrete mixtures with a 30% additive of FA still had lower analyzed fracture mechanics parameter.

18

Ocena nośności skręcanych i ścinanych belek projektowanych z wykorzystaniem modeli ST

Buda-Ożóg L.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 8

100--102

PL

W artykule zaprezentowano zastosowanie przestrzennych modeli ST do projektowania zbrojenia żelbetowej belki jednocześnie skręcanej i zginanej. Analizowano ilość i rozmieszczenie zbrojenia wymaganego z uwagi na zginanie, skręcanie i ścinanie w zależności od przyjętego modelu ST oraz wpływ ukształtowanego zbrojenia na nośność i zarysowanie analizowanego elementu. Porównano trzy modele zbrojenia w zależności od kąta nachylenia krzyżulców ściskanych. Symulacje numeryczne procesu obciążania belek wykonano w programie ATENA 3D. Na podstawie przeprowadzonych analiz nie stwierdzono zależności pomiędzy przyjętym modelu ST a nośnością oraz zarysowaniem badanych belek. Analiza nośności resztkowej belek wykazała, że w belce o nachyleniu krzyżulców ściskanych pod katem 45°, po przekroczeniu obciążenia niszczącego, sztywność przekroju na skręcanie jest wyraźnie mniejsza w porównaniu z innymi modelami.

EN

In this article ST models for design of RC beams exposed to torsion, shear and bending are presented. The amount and placement of reinforcement required due to the bending, torsion and shear depending on the adopted model ST and the influence of shape reinforcement on the load-bearing capacity and cracks were analyzed. Three arrangement of reinforcement depending on the angle of the diagonal strut were compared. Numerical simulations of the loading process of the beams by means of the program ATENA 3D were made. On the basis of the analysis, connection between the model ST and load capacity and cracks of the beams weren’t observed. Analysis of beams residual load capacity showed that in the beam with compression diagonal strut at an angle of 45 °, after the load failure the torsional stiffness of beam has decreased less than in the other ST model.

19

Imperfekcyjne obciążenia od wygięcia pasów oraz skręcenia i pochylenia kratownic

Biegus A., Czepiżak D.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 5

86--87

PL

W PN-EN 1993-1-1 obciążenie imperfekcyjne wstępnie wygiętych prętów wyznaczono, zakładając, iż na ich długości są one ściskane stałą siłą. To założenie prowadzi do niebezpiecznej oceny wytężenia płatwi i stężeń. W artykule zaprezentowano uściślone modele imperfekcyjnych obciążeń wstępnie wygiętych prętów wytężonych rzeczywistym rozkładem siły ściskającej, a także od skręcenia i pochylenia płaszczyzny głównej kratownic, czego nie uwzględniono w PN-EN 1993-1-1.

EN

In PN-EN 1993-1-1 loadings from imperfection caused by initial deflection of elements are calculated assuming a uniform axial compression force along the element. This assumption leads to unsafe estimation of the load capacity of purlins and lateral bracings. In the article a refined models of calculation of loadings from mentioned above imperfections for bars under compression by uniformly distributed force and torsion for inclined truss were presented. These effects were not taken into account in PN-EN 1993-1-1.

20

Mechanical Behavior of Titanium Alloy Under Tension and Torsion Loading

Gołoś K.

Machine Dynamics Research

|

2016

|

Vol. 40, No. 2

69--77

EN

Material selection for cyclically loaded structures is one of the most important design decisions. In order to properly analyze the stress-strain or load-deflection response of monotonic and cyclically loaded structures, the mechanical behavior of the material must be known. In the paper mechanical properties of a titanium alloy Ti-6Al-3Mo-2Cr for monotonic tension, torsion and cyclic tension-compression and reversed torsion are analyzed. The tests have been conducted at room temperature on standard specimens using MTS servohydraulic system. The cyclic hysteresis loops were analyzed. Under cyclic loading for both loading conditions (tension-compression and reversed torsion) the material softened. The obtained experimental data for monotonic and cyclic loading under tension and torsion have been presented.