Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 198

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  finite elements method
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
1
Content available remote Influence of machining accuracy of links on dynamic response of planar mechanisms
EN
In the paper the influence of machining accuracy of mechanism links on their dynamic response is under investigation. As an example a of planar slider-crank mechanism is studied. The influence of different cross-section area within the assumed tolerance on the dynamic behaviour of mechanism’s connection rod is investigated. For vibration analysis of links the finite element method is used with Bernoulli-Euler beam elements. The calculation were conducted for nominal dimensions of the cross section of the crank and for the two cases for connecting rod: 1) for the maximal stiffness and 2) for the minimal stiffness obtained within the given tolerance. The results of analysis show that the changes in dynamic response for different cross-sectional area of mechanism links, within the assumed tolerance of machining, can be quite significant in the case of high-speed precise mechanisms and manipulators.
EN
This paper presents an analysis of the natural frequency and mode shapes of the arm and the working tip of the da Vinci robot, which is used in various types of surgical procedures. The survey was conducted using Autodesk Fusion 360. Using the da Vinci robot's construction data, a model was designed taking into account the characteristic dimensions and materials used. The obtained shapes of vibrations for natural frequencies allowed us to predict the influence of resonance phenomenon on the manipulator's arm. The movement of the tool along the wrong track, caused by an increase in vibration amplitude, may adversely affect the operation of the device. The results of the conducted research, therefore, provide information for which natural frequencies the values of these amplitudes increase.
3
Content available remote Analysis of eigenfrequencies of the foot prosthesis with auxetic component layer
EN
In this paper, natural frequencies of a three-layered foot prosthesis are investigated. The model of foot prosthesis consisted of a three-layered base, which substitutes a human foot and an element in the shape of an arc that represents a shank of human. The base consists of three layers made of carbon fiber. In the lower part of the prosthesis, the auxetic layer is used as the inner layer. Numerical analysis is made for different parameters of the central layer: the thickness and the value of Poisson’s ratio. The simulations are used to investigate the influence of an auxetic layer on prosthesis vibrations and compare the impact of different parameters on results. Calculations are made using the finite element method implemented in Autodesk Fusion 360. The results show that the auxetic layer has a great impact on tolerance to vibrations and mobility.
4
Content available remote An analysis of the auxetic cranioplasty implant
EN
The following paper is a reflection on the advisability of using auxetic structures in medical devices. For this purpose, a model of a skull implant was designed. This implant could be used for cranioplasty of bone defects after neurosurgical procedures. The implant is made of a titanium alloy and has an auxetic "double arrow" structure. The behavior of the implant was investigated in two cases, under the influence of increased intracranial pressure and impact of an external force. The calculations were made with the finite element method implemented in the SolidWorks 2020 program. Moreover, the natural frequency of the structure was examined in the Comsol Multiphysics program.
EN
The development of crosscuts within mining shafts’ protective pillars causes a change of state of stress in the surrounding rock mass. It also causes deformations of the rock mass and the surface. It is essential to conduct prediction analysis of the deformations and stresses in order to secure a proper functioning of a shaft located within the protective pillar. It is recommended that the analysis should be based on the integration of the finite element method (FEM) and geodetic monitoring results. FEM makes it possible to determine the rock mass stresses and displacements in the shaft protective pillars and in the surrounding rock mass. It makes is possible to determine the safety and proper functioning of the shaft. The results of the FEM analysis of the impact of crosscuts and mining activities on rock mass deformations inside and on the surface of the protective shaft pillar are presented. The influence of mining extractions was investigated. The mining panels were located around the safety pillar in three regions NW, SE and SW and the crosscut were located within the safety pillar. The presented methodology will allow for the determination of the deformations and strains in case of farther development of crosscuts within the protective shaft pilar and by planned mining activities around the pillar.
EN
The paper presents an innovative concept of integral stiffening of the thin-walled structures based on the use of curvilinear elements. The analyzed system in the form of a thin-walled spatial structure was subjected to a non-linear numerical analysis, aimed at comparing the properties of the proposed solution with those of the reference stiffening. A comparative analysis of deformation forms and ranges as well as effective stress distributions was conducted. The tests constituted a preliminary analysis, aimed at determining the usability of the solution, which is the basis of the research process supported by an appropriate experiment.
EN
In this work, a fully high temperature superconducting reluctance motor (HTS RM) is studied. A smallest configuration of HTS armature winding based on the mechanical characteristics of HTS BSCCO tape is determined. Furthermore, a novel rotor topology of single HTS YBCO bulk with ferromagnetic material is proposed. Electromagnetic torque of HTS RM is calculated by finite element method (FEM) with 2D consideration. The characteristics of the bipolar HTS RM are compared with a conventional motor with HTS rotor.
PL
Opisano silnik reluktancyjny z elementami wykonanymi z wysokotemperaturowego nadprzewodnika. Do uzwojenia wykorzystano taśmę HTS BSCCO. Zaproponowano też nową konstrukcję wirnika z materiału HTS YBCO. Obliczono moment elektromagnetyczny wykorzystując metodę elementów skończonych.
EN
The paper presents the coupled electro-mechanical problem. In the numerical analysis of the issue, piezoelectric solid-to-shell transition elements were applied. They combine three-dimensional or hierarchical shell piezoelectric elements with piezoelectric first order elements. The mentioned first order of the element refers to the field of transversal displacements of an element. The mechanical field of the discussed piezoelectric elements may correspond to: the model of three-dimensional theory of elasticity, hierarchical shell models of higher orders or the first order shell model. The electrical field of the potential may be modelled with hierarchical dielectric first order models or higher in transverse direction or with a three-dimensional theory. Effectiveness of modification of algorithms of classical piezoelectric elements was assessed in this paper. To perform such an assessment, curves of convergence of hp method in model tasks are presented. Curves obtained with the use of classical and modified piezoelectric transition elements were set and compared.
PL
Praca dotyczy sprzężonego problemu elektro-mechanicznego. W analizie numerycznej zagadnienia zastosowane zostały piezoelektryczne elementy przejściowe o charakterze bryłowopowłokowym. Łączą one ze sobą trójwymiarowe (lub hierarchiczne powłokowe) elementy piezoelektryczne z elementami piezoelektrycznymi pierwszego rzędu. Wspomniany pierwszy rząd elementu odnosi się do pola przemieszczeń poprzecznych elementu. Pole mechaniczne omawianych elementów piezoelektrycznych może odpowiadać modelom trójwymiarowej teorii sprężystości, hierarchicznym modelom powłokowym wyższych rzędów lub modelowi powłokowemu pierwszego rzędu. Elektryczne pole potencjału modelowane może być za pomocą hierarchicznych modeli dielektrycznych rzędu pierwszego lub wyższych w kierunku poprzecznym lub teorią trójwymiarową. W niniejszej pracy dokonana została ocena efektywności modyfikacji wprowadzonych do algorytmów klasycznych elementów piezoelektrycznych. W celu takiej oceny przedstawione są krzywe zbieżności metody hp w zadaniach modelowych. Zestawione ze sobą i porównane zostały krzywe uzyskane z wykorzystaniem klasycznych i zmodyfikowanych, piezoelektrycznych elementów przejściowych.
9
Content available Violin bridge vibrations - FEM
EN
Violin bridge transmits vibration of the strings on the violin body. In numerous publications, the feet of the bridge are often glued to a rigid surface. In this paper the authors present a model of the bridge based on springs. The movement of the top of the bridge is partially limited by the violin strings. This movement limitation is modelled as an additional spring. Furthermore, it is possible to introduce a model of sound post. The material of the bridge (maple) is modelled as anisotropic.
EN
A study of the results of FEM simulations of plate and shell models are presented to reference of a violin vibrations problems. The influence of arching, variable thickness and damping was considered. ABAQUS/Explicit procedure of “Dynamic Explicit” was used in the simulation. Anisotropy in the material properties (spruce) was considered (9 elastic constants).
PL
Artykuł przedstawia zrealizowane metody badawcze w odniesieniu do prognozowania głębokości oraz profilu chropowatości powierzchni po cięciu wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną. W pierwszej części przedstawiono metodykę modelowania interakcji strugi tnącej z powierzchnią przedmiotu dla wybranych materiałów metodą elementów skończonych.
EN
The paper presents the testing methods used for the prognosis of the depth and roughness profile of a surface after abrasive waterjet cutting. The first part describes the methodology of modeling the interaction of the abrasive waterjet with the surface for selected materials using the finite element method.
PL
W drugiej części artykułu zamieszczono wyniki badań drgań głowicy podczas procesu cięcia, na podstawie których dokonano próby wykazania bezpośredniego związku pomiędzy drganiami a chropowatością powierzchni.
EN
In the second part of the article, the results of the cutter head vibration tests during the cutting process is presented, based on which the direct relationship between vibrations and the roughness of the surface has been demonstrated.
EN
To minimize interference with the environment it is important to make every effort already at the design stage to spare the trouble associated with additional investment later on. Due to the value of land in urban areas, it is beneficial to take necessary measures to reduce the width of the impact zone and optimize the management of these lands. Possible variants of this assumption were analysed on the example of the existing 110 kV line.
PL
W celu ograniczenia natężenia pola elektrycznego w środowisku warto już na etapie projektowania obiektów elektroenergetycznych dołożyć wszelkich starań minimalizujących uciążliwość nowej inwestycji. W odpowiednich aktach prawnych zostały określone graniczne wartości m.in. pola elektrycznego co determinuje szerokość tzw. pasa technologicznego oraz ograniczenia w zagospodarowaniu sąsiadujących terenów. Na przykładzie istniejącej linii 110 kV poddano analizie możliwe warianty realizacji tego założenia.
PL
Jednym ze zjawisk towarzyszących pracy linii elektroenergetycznych wysokich napięć jest ulot elektryczny. Ulot odpowiada m.in. za straty elektryczne, powstawanie ozonu oraz związków chemicznych powodujących przyspieszoną korozję przewodów napowietrznej linii elektroenergetycznej. Na podstawie przeprowadzonych analiz w artykule wskazano na możliwości ograniczenia występowania zjawiska ulotu co korzystnie wpływa na trwałość przewodów fazowych oraz redukcję zmniejszenie strat związanych z przesyłem energii elektrycznej.
EN
One of the phenomena accompanying the operation of high voltage power lines is the electric corona effect. Corona discharge is responsible among others for electrical losses, formation of ozone and the chemical compounds leading to accelerated corrosion of wires of the overhead power lines. On the basis of the analysis in the article indicated the possibility of limiting the occurrence of the corona effect what is beneficial to the durability of the phase wires, and reduction of losses in transmission of electrical power.
15
PL
Przybliżono problematykę kształtowania wyrobów z blach za pomocą stempli elastycznych. Wykonano obliczenia numeryczne wybranego kształtu żeber planowanej do wykonania wytłoczki. Ich celem było ustalenie parametrów technologicznych procesu. Zmiana wysokości żebra oraz promieni zaokrągleń wytłoczki pozwoliła na ustalenie ograniczeń tego procesu w odniesieniu do planowanej geometrii kształtowanego wyrobu. Prace badawcze kontynuowano w oparciu o narzędzia wykonywane metodą druku 3D. W ten sposób weryfikowano doświadczalnie wyniki symulacji.
EN
The paper deals with the drawing process by means of elastic tools. Numerical analysis of this kind of sheet metal forming were realized for chosen rib shapes. Changes of radius and rib height values were useful for technological parameters verification taking into consideration planned final parts geometry. In this work the comparison between numerical analysis results and laboratory research using 3D printing technology are presented.
EN
The article discusses selected issues of front loader modelling for the needs of FEM calculations. Particular attention was paid to the necessity of correct modelling clevis pin connections and hydraulic cylinders. In the case of hydraulic actuators, the effects of a different approach in modelling the actuators on the quality of the structure under operating load were demonstrated. Differences in the modelling cylinders equipped with a hydraulic lock and cylinders connected in parallel without locks were taken into account. The results of calculations obtained on the examples are discussed and the methodology of self-control of the results of FEM computations is presented. Some examples of various machines and possible errors during strength analyzes were also presented.
PL
W artykule omówiono wybrane zagadnienia modelowania ładowacza czołowego dla potrzeb realizacji obliczeń MES. Zwrócono szczególną uwagę na konieczność prawidłowego modelowania połączeń sworzniowych oraz siłowników hydraulicznych. W przypadku siłowników hydraulicznych wykazano skutki różnego podejścia w modelowaniu siłowników na jakość pracy konstrukcji pod obciążeniem eksploatacyjnym. Uwzględniono różnice w modelowaniu siłowników, wyposażonych w zamek hydrauliczny i siłowników połączonych równolegle bez zamków. Omówiono wyniki uzyskanych obliczeń na przykładach oraz przedstawiono metodykę samokontroli wyników obliczeń MES. Przedstawiono także kilka przykładów różnych maszyn i możliwych do popełnienia błędów podczas analiz wytrzymałościowych.
EN
The results of a modelling of big size single crystal ZnGeP2 growth dynamics in the multi-zone thermal installation based on the vertical variant of the Bridgman technique are given. Trustworthiness of the results modeling is achieved by means of creation of the mathematical model taking into account the particularities of the installation as well as the changes in installation work volume during crystallization. Temperature field changes during crystal growth by numerical technique were examined. It is demonstrated that growth container moving has a significant impact on temperature field in work volume and crystallization isotherm local position. Thus, the actual crystal growth rate differs from the nominal velocity of growth container moving. The data received as a result of modelling should be taken into account in new equipment designing, crystallization process control system development and crystal growth experiments planning.
PL
Filtracja wód podziemnych jest procesem skomplikowanym, o którym decydują naturalne czynniki środowiskowe (m.in. warunki hydrogeologiczne) oraz oddziaływania antropogeniczne (np. pobory wód, odwadniania, piętrzenia). Wiarygodne prognozowanie wpływu zakładanych wymuszeń na środowisko wodno-gruntowe wymaga zastosowania odpowiedniej metody badawczej, która pozwoli na precyzyjne odwzorowanie krążenia wód podziemnych. Do takich metod jest zaliczane numeryczne modelowanie procesów filtracji, wykorzystujące matematyczny opis przepływu wód podziemnych na podstawie przyjętych wielkości parametrów i warunków brzegowych. Do modelowania przepływu wód podziemnych najczęściej stosuje się oprogramowanie bazujące na metodzie różnic skończonych MRS, wykorzystujące symulatory rodziny Modflow. Z uwagi na liczne zalety, głównie w zakresie większej precyzji odwzorowania skomplikowanej geometrii rozpatrywanych struktur wodonośnych i obiektów kształtujących krążenie wód, coraz większego znaczenia nabiera alternatywna metoda elementów skończonych MES. W artykule przedstawiono charakterystyczne cechy modelowania obydwu metod. Opierając się na przyjętym fikcyjnym jednolitym poligonie badawczym, odwzorowującym typowe dolinne warunki hydrogeologiczne, zaprezentowano metodykę realizacji modeli i dokonano obliczeń numerycznych przepływu wód metodami MRS i MES, każdorazowo w dwóch wariantach zagęszczenia siatki dyskretyzacyjnej. Po zestawieniu otrzymanych rezultatów podjęto próbę analizy porównawczej wad i zalet obydwu metod.
EN
The filtration of groundwater is a complicated process, which is determined by natural environmental factors (hydrogeological conditions) and anthropogenic impacts. Reliable predictions of the impact of the established extortions on the groundwater environment require the use of an appropriate research method that will allow for a precise representation of groundwater circulation. Such methods include numerical modelling of filtration processes, using a mathematical description of groundwater flow, based on assumed parameters and boundary conditions. For groundwater flow modelling, software based on the finite differences method FDM, using Modflow simulators, is most commonly used. Due to the numerous advantages, mainly in terms of greater precision in the representation of the complex geometry of the aquifers and objects affecting the water circulation, the alternative FEM finite elements method is becoming increasingly important. The article presents characteristic features of modelling using both methods. Based on the established imaginary research site, representing typical valley hydrogeological conditions, the paper presents the methodology of model implementation and numerical calculations of water flow using FDM and FEM methods, each in two variants of grid density. Obtained results are presented, with an attempt to compare the advantages and disadvantages of both methods.
EN
The paper presents results of research on thin-walled load-bearing structure model representing a fragment of plane wing torsion box. The basis for obtaining data on deformation character and stability loss process was a model experiment conducted using a dedicated experimental stand. On the basis of experiment results, adequate numerical simulations were conducted using software based on finite elements method. Results of non-linear numerical analyses allowed to determine the character of stress distribution and formulate conclusions regarding behaviour of the post-critical deformations of the examined wing part.
EN
This paper presents the results of experimental and numerical analysis in terms of the finite element method of plating components of aircraft load bearing structures. The subject matter of the study was composite panels with stiffeners in the form of a regular grid of oriented longitudinal elements in accordance with the directions of the principal stresses in the covering. The analysis was conducted in the buckling states of structural deformation which showed that structures with stiffeners exhibit much more favorable behavior in buckling deformation states than in laminar structures. This translates into stress distributions and their gradients, which are milder in forms of stiffened structures.
first rewind previous Strona / 10 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.