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

Znaleziono wyników: 1033

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 52 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  analiza numeryczna
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 52 next fast forward last
2
Content available remote Intensywność obciążenia mostów drogowych w sytuacji zatoru
PL
W pracy analizowano bezpieczeństwo mostów drogowych w trakcie ich eksploatacji w sytuacji maksymalnego obciążenia. Takie obciążenia mostów występują podczas badań odbiorczych obiektu gdy programowany jest układ samochodów na jezdni. Rozpatrywaną w pracy jest sytuacja pełnego obciążenia mostów występująca w trakcie zatoru drogowego. Wówczas układ pojazdów jest z natury rzeczy losowy a kilka z nich może tworzyć układ maksymalnego, lokalnego obciążenia. Rezultaty pomiarów podczas rzeczywistego zatoru powstałego na moście o schemacie podwieszonym odniesiono do wyników analiz numerycznych. Przyjęto dwubelkowy model przęsła i dwujezdniowy układu obciążenia w zatorze. Jako przypadek skrajny rozpatrzono w pracy obciążenie od dwóch pojazdów ale w małym moście. Do analiz porównawczych wykorzystano algorytm obciążenia zastępczego.
EN
The work analyzed the safety of road bridges during their exploitation in the situation of maximum load. Such bridge loads occur during acceptance tests of the object when the system of cars on the roadway is programmed. Considered in the work is the situation of full load on bridges occurring during a road congestion. Then the layout of the vehicles is inherently random and several of them can form a system of maximum, local load. The results of measurements during the actual congestion created on the bridge with a suspended diagram were related to the results of numerical analyzes. A two-beam span model and a dual carriageway load system in the congestion were adopted. As an extreme case, the load from two vehicles was considered at work, but in a small bridge. A replacement load algorithm was used for comparative analysis.
PL
W pracy dokonano opisu badań laboratoryjnych i symulacji komputerowych przeprowadzonych na głównym elemencie konstrukcyjnym rusztowań ramowych. W rusztowaniach budowlanych głównymi elementami nośnymi są stojaki ram. W elementach tych podczas eksploatacji występuje największe wytężenie. Dlatego ewentualne uszkodzenia występujące w tych elementach powodują największe zagrożenie z punktu widzenia nośności konstrukcji. Badania laboratoryjne podzielono na dwie grupy. Pierwszą grupą badań jest obciążenie wycinka stojaka o długości 50 cm z uszkodzeniem w postaci punktowego wgięcia, osiową siłą ściskającą lub rozciągającą. Druga grupa badań laboratoryjnych została wykonana na całych ramach. W badaniach tych analizowano wpływ uszkodzenia w postaci łukowego wygięcia stojaka. Wszystkie przeprowadzone w laboratorium badania znalazły swoje odwzorowanie w modelach numerycznych.
EN
The paper describes laboratory tests and computer simulations carried out on the main structural element of frame scaffolding. In scaffolding, the main supporting elements are frame standards. The greatest strain occurs in these elements during operation. Therefore, possible damage in these elements causes the greatest threat from the point of view of the bearing capacity of the structure. Laboratory research was divided into two groups. The first group of tests was carried on a 50 cm long section of the standard pipe with damage in the form of a point bend. It was loaded with axial compressive or tensile force. The second group of laboratory tests was performed on the entire frame. In these studies, the impact of damage in the form of arc bending of the standard was analyzed. All the tests carried out in the laboratory were reproduced in numerical models.
PL
W artykule przedstawiono analizę numeryczną istniejącego basenu. Analiza obejmowała trzy warianty obciążeniowe związane z jego modernizacją. Pierwszy przypadek obciążeń dotyczył rzeczywistej pracy basenu przed modernizacją. Natomiast dwa kolejne przypadki obciążeń obejmowały możliwe oddziaływania na basen po modernizacji. W wyniku przeprowadzonych analiz stwierdzono, że modernizacja basenu związana ze zmianą jego obciążenia, nie spowoduje przekroczenia jego stanów granicznych.
EN
The article presents the numerical analysis of the existing swimming pool. The analysis included three load variants related to the pool modernization. The first load case was related to the actual operation of the pool before its modernization. Next, two subsequent load cases included possible impacts on the swimming pool after its modernization. As a result of the conducted analyzes, it was found that the modernization of the swimming pool will not result in exceeding its limit states.
5
Content available remote Problemy dotyczące modelowania obciążenia wiatrem obiektów budowlanych
PL
Im bardziej skomplikowany kształt obiektu budowlanego, tym trudniej prognozować, jak będą na niego oddziaływały masy powietrza podczas przepływu. Problem jest istotny z uwagi na niezawodność obiektów budowlanych. Analizy numeryczne oraz badania doświadczalne pozwolą w przyszłości zmodyfikować wytyczne normowe, przyczyniając się do poprawy bezpieczeństwa obiektów budowlanych.
EN
The more complex the shape of a building object, the more difficult it is to predict how air masses will affect it during flow. The problem is important for the reliability of buildings. Numerical analyses and experimental studies will allow future modification of the standard guidelines, contributing to the improvement of the safety of buildings.
PL
W artykule przedstawiono podstawowe założenia naprawy węzłów zakotwień want mostu Uniwersyteckiego w Bydgoszczy. Pokazano etapy luzowania want, ich analizy i złożenia i odpowiadające im schematy statyczne. Szczegółowo opisano metodę numerycznej analizy węzłów.
EN
The paper presents the basic assumptions of anchoring nodes repair in the University Bridge in Bydgoszcz. Assembly analyses and their static schemes are shown. The method of numerical analysis of nodes is described in detail.
PL
Artykuł dotyczy stanu technicznego dwóch najwyższych kominów w Polsce, zlokalizowanych w Jaworznie oraz w Warszawie. Oba kominy mają konstrukcję żelbetową. Na obu obiektach przeprowadzono liczne prace diagnostyczne. Wykonywano nieniszczące i niszczące badania betonu i zbrojenia. Przeprowadzono szczegółowe oględziny z wykorzystaniem technik alpinistycznych. Określano ponadto stopień karbonatyzacji betonu. Wykonano obliczenia sprawdzające. Na podstawie uzyskanych wyników badań oraz analiz podano wytyczne dotyczące dalszej eksploatacji.
EN
The article concerns the technical condition of the two highest chimneys in Poland, located in Jaworzno and Warsaw. Both chimneys have a reinforced concrete structure. Numerous diagnostic works were carried out on both sites. Non-destructive and destructive tests of concrete and reinforcement were performed. A detailed inspection was carried out with the use of mountaineering techniques. Moreover, the degree of concrete carbonation was determined. Verification calculations were made. Based on the obtained test results and analyzes, guidelines for the further operation were given.
PL
Kominy przemysłowe są poddawane niekorzystnym wpływom środowiskowym powodujących często degradację konstrukcji, wywołaną między innymi korozją siarczanową. Celem badań niniejszej pracy była weryfikacja autorskiej adaptacji modelu korozji siarczanowej, w szczególności oszacowania zakresu parametrów tego modelu dla rzeczywistych konstrukcji, na których autorzy prowadzili badania in situ. Stosując analizę odwrotną i korzystając z uzyskanych wyników badań, oszacowano realne zakresy parametrów procesu dyfuzji i korozji siarczanowej. Przeprowadzone na tej bazie analizy numeryczne procesu dają akceptowalną w pewnym zakresie zgodność z obserwacjami na obiektach rzeczywistych. Wyniki wskazują jednocześnie, że zwiększenie dokładności odwzorowania procesów rzeczywistych będzie wymagało uwzględnienia w modelu wpływu temperatury na parametry modelu.
EN
Industrial chimneys are exposed to the adverse environmental influences often causing structure degradation, among other, by the sulfate corrosion. In this paper verification of authors adaptation of sulfate diffusion model is presented. In particular estimation the model parameters for the real structures was done (for which in situ tests were done). Using the results of the chemical tests of the chimney the reverse analysis was used to estimate the real steering parameters of the sulfate diffusion process and sulfate corrosion. Based on these estimated parameters the numerical analysis was carried out. Obtained results are in acceptable manner compatible with what is observed on real degraded chimney. Additionally, obtained results indicate that the temperature impact on the process is needed to be included into the model.
EN
The stability of longwall mining is one of the most important and the most difficult aspects of underground coal mining. The loss of longwall stability can threaten lives, disrupt the continuity of the mining operations, and it requires significant materials and labour costs associated with replacing the damages. In fact, longwall mining stability is affected by many factors combined. Each case of longwall mining has its own unique and complex geological and mining conditions. Therefore, any case study of longwall stability requires an individual analysis. In Poland, longwall mining has been applied in underground coal mining for years. The stability of the longwall working is often examined using an empirical method. A regular longwall mining panel (F3) operation was designed and conducted at the Borynia-Zofiówka-Jastrzębie (BZJ) coal mine. During its advancement, roof failures were observed, causing a stoppage. This paper aims to identify and determine the mechanisms of these failures that occurred in the F3 longwall. A numerical model was performed using the finite difference method - code FLAC2D, representing the exact geological and mining conditions of the F3 longwall working. Major factors that influenced the stability of the F3 longwall were taken into account. Based on the obtained results from numerical analysis and the in-situ observations, the stability of the F3 longwall was discussed and evaluated. Consequently, recommended practical actions regarding roof control were put forward for continued operation in the F3 longwall panel.
10
EN
The paper presents detailed comparisons for numerical simulations of fire development along the facade, with particular emphasis on the so-called “leap frog effect”, for different variations of window opening sizes and storey heights. A total of 9 models were subjected to numerical analysis. The problem occurred in most of the analyzed models - i.e., the fire penetrated through the facade to the higher storey. It should be noted that the adopted hearth was identified by standard parameters, and materials on the facade were non-combustible - as a single-layer wall. In the case of real fires, the parameters of the release rate can also vary greatly, but the values are usually higher. It has been shown that the most dangerous situation is with small size windows, where the discharge of warm gases and flames, causes a fairly easy fire jump between floors. The leap frog effect can be limited by increasing windows and storey height - this changes the shape of the flames escaping from the interior of the building and limits the possibility of fire entering the storeys above. In addition, increasing the size of windows results in a reduction of fire power per unit window dimension [KW/m2] at constant fire power (fuel-controlled fire), which is also of key importance for the fire to penetrate with the leap frog effect.
PL
W artykule przedstawiono szczegółowe porównania dla symulacji numerycznych rozwoju pożaru po elewacji, ze szczególnym uwzględnieniem tzw efektu “żabiego skoku”, dla różnych wariacji rozmiarów otworów okiennych i wysokości kondygnacji. Analizie numerycznej poddano łacznie 9 modeli. W większości analizowanych modeli problem ten wystąpił - tzn. ogień przedostał się po elewacji na wyższą kondygnację. Należy zauważyć iż przyjęte palenisko było zidentyfikowane o parametry normowe, a materiały na elewacji były niepalne - jako ściana jednowarstwowa. W przypadku pożarów rzeczywisty parametry szybkości uwalniania mogą być również bardzo zróżnicowane, lecz są to wartości zazwyczaj większe. Wykazano iż najniebezpieczniejsza sytuacja to niewielkie gabarytowo okna, w których to wyrzut ciepłych gazów i płomieni, powoduje dość łatwy przeskok pożaru pomiędzy kondygnacjami. Efekt żabiego skoku, można ograniczyć poprzez zwiększanie okien, oraz wysokości kondygnacji - powoduje to zmianę kształtu wydostających się płomieni z wnętrza budynku, oraz ogranicza możliwość przedostawania się ognia na powyższe kondygnacje. Dodatkowo zwiększanie gabarytów okien powoduje zmniejszenie mocy pożaru na jednostkę wymiaru okna [KW/m2] przy stałej mocy pożaru (pożarze kontrolowanym przez paliwo), które to również ma kluczowe znaczenie przy przedostaniu się ognia przy efekcie żabiego skoku.
EN
The developments in materials science and engineering, especially in the field of composites and polymers, have extended the scope of application of such materials in modern industrial construction. This article presents polyamide/ aluminium helping hand brackets, designed for use in rainscreens (a.k.a. ventilated façades) and metal and glass systems. The main purpose of this study was to assess the loadbearing capacity, safety and durability of these elements through laboratory tests and numerical analyses. The laboratory tests were carried out on a three-dimensional test stand. Boundary conditions and the applied loading represented real conditions on the façade (e.g. a typical wind pressure load acting on the façade was used). Next, the experimental results were used to build a representative numerical model. Finite Element analysis was utilised to obtain a true representation of the actual behaviour of the analysed brackets subjected to various loads, taking into account the aluminium/ polyamide interaction. Constitutive behaviour of both materials, polyamide and aluminium alloy, was represented by a linear elastic model. The proposed modelling methodology was validated through full-scale load tests up to failure. The numerical model can be further used to predict the stress and strain fields in newly designed brackets subjected to any type of loading.
PL
W artykule przedstawiono badania elementów konstrukcyjnych mocujących struktury elewacji metalowo-szklanych i kompozytowych do ustroju nośnego budynku. Elementy te przenoszą całość obciążen stałych, zmiennych i klimatycznych, które są generowane na strukturach elewacyjnych oraz umożliwiają rektyfikację okładzin ściennych obiektów budowlanych. Rozwój nauki w dziedzinie inżynierii materiałowej, kompozytów, poliamidów i silikonów konstrukcyjnych daje wiele możliwości wykorzystania tych materiałów w nowoczesnym budownictwie przemysłowym. Wsporniki konstrukcyjne poliamidowo-aluminiowe znajdują zastosowanie w nowoczesnych elewacjach wentylowanych oraz metalowo-szklanych konstrukcjach powłokowych. W artykule skupiono się na badaniach laboratoryjnych konsol poliamidowo-aluminiowych oraz przeprowadzono analizy numeryczne w celu potwierdzenia nośności, bezpieczeństwa i trwałości tych elementów w budynku. Modele numeryczne konsol pozwoliły na uzupełnienie badań laboratoryjnych, prezentację wyników oraz wyjaśnienie zjawisk zachodzących w trakcie. Doświadczenia laboratoryjne przeprowadzono na trójwymiarowym stanowisku do badań elementów węzłowych. Przedstawione w artykule badania zawierają wyniki od działania siły rozciągającej i ściskającej oraz od działania wiatru na płaszczyznę elewacji i na wsporniki poliamidowo - aluminiowe.
EN
The non-linear analysis of hollow-core concrete slabs requires the use of advanced numerical techniques, proper constitutive models both for concrete and steel as well as particular computational skills. If prestressing, cracking, crack opening, material softening, etc. are also to be taken into account, then the computational task can far exceed the capabilities of an ordinary engineer. In order for the calculations to be carried out in a traditional design office, simplified calculation methods are needed. They should be based on the linear finite element (FE) method with a simple approach that takes into account material nonlinearities. In this paper the simplified analysis of hollow-core slabs based on the generalized nonlinear constitutive law is presented. In the proposed method a simple decomposition of the traditional iterative linear finite element analysis and the non-linear algebraic analysis of the plate cross-section is used. Through independent analysis of the plate cross-section in different deformation states, a degraded plate stiffness can be obtained, which allows for iterative update of displacements and rotations in the nodes of the FE model. Which in turn allows to update the deformation state and then correct translations and rotations in the nodes again. The results obtained from the full detailed 3D nonlinear FEM model and from the proposed approach are compared for different slab cross-sections. The obtained results from both models are consistent.
PL
Nieliniowa analiza kanałowych płyt stropowych wymaga zastosowania zaawansowanych technik numerycznych, odpowiednich modeli konstytutywnych zarówno dla betonu jak i stali oraz konieczności posiadania odpowiednich umiejętności obliczeniowych. W przypadku nieliniowych analiz należy wziąć pod uwagę również sprężenie, pękanie, rysy, zmiękczenie materiału itp., co powoduje że zadanie obliczeniowe może znacznie przekroczyć możliwości zwykłego inżyniera. W celu wykonania obliczeń w tradycyjnym biurze projektowym potrzebne są uproszczone metody obliczeń. Najlepiej w oparciu o liniową metodę elementów skończonych (MES) z prostym podejściem uwzględniającym nieliniowości materiałowe. W artykule przedstawiono uproszczoną analizę kanałowych płyt w oparciu o uogólnione prawo konstytutywne. W proponowanej metodzie prosty rozkład tradycyjnej iteracyjnej liniowej analizy elementów skończonych oraz nieliniowej analizy algebraicznej przekroju poprzecznego płyty. Poprzez niezależną analizę przekroju płyty w różnych stanach odkształcenia, można uzyskać zdegradowaną sztywność płyty, co pozwala na iteracyjną aktualizację przemieszczeń oraz obrotów w węzłach modelu MES. To z kolei pozwala zaktualizować stan deformacji, a następnie skorygować translacje i obroty w węzach jeszcze raz. Proponowana tutaj metoda ma zastosowanie do analizy betonu zbrojonego cięgnami oraz sprężonych płyt kanałowych. Wyniki uzyskane z pełnego szczegółowego nieliniowego modelu 3D MES oraz z proponowanego podejścia są porównywane dla różnych przekrojów płyt. Uzyskane wyniki dają dobrą zbieżność.
EN
The problem of the arch barrel deformation in railway backfilled arch bridges caused by their typical service loads is analysed. The main attention is paid to vertical or radial displacements of characteristic points of the arch barrel. In the study results of deflection measurements carried out on single and multi-span backfilled arch bridges made of bricks or plain concrete during passages of various typical railway vehicles are used. On the basis of such results empirical influence functions of displacements are being created. In the next step, the results are utilised to estimate bending effects within the arch. The paper includes different procedures based on measurements of displacements in various points and directions. Using empirical influence functions arbitrary virtual load cases may be also considered. In this manner the proposed methodology shows a potential to be an effective tool of comprehensive calibration of numerical models of backfilled arch bridges on the basic of field tests carried out under any live loads.
PL
Artykuł skupia się na zagadnieniu przemieszczeń sklepień mostów murowanych wywołanych ich typowymi obciążeniami użytkowymi. Szczególna uwaga zwrócona jest na pomiar przemieszczeń pionowych i radialnych w charakterystycznych punktach sklepienia.W przedstawionych przykładach rozpatrzono zachowanie jedno- i wieloprzęsłowych mostów łukowych opartych na sklepieniach murowanych i betonowych pod obciążeniem przejeżdzającymi pojazdami kolejowymi różnego rodzaju. Na podstawie otrzymanych wyników pomiarów terenowych prowadzonych na powyższych obiektach stworzono doświadczalne funkcje wpływu przemieszczeń. W kolejnym kroku uzyskane wyniki wykorzystywane są do wyznaczenia momentów zginających w sklepieniu. W artykule przedstawiono odmienne procedury postępowania bazujące na pomiarach przemieszczeń w różnych kierunkach i w różnie rozmieszczonych punktach. Szczególną zaletą przedstawionego całościowego podejścia jest możliwość wykonania pożądanych pomiarów podczas standardowej eksploatacji mostu bez jakiegokolwiek zakłócania ruchu taboru, co w wielu sytuacjach czyni przeprowadzenie tego typu badań w ogóle możliwymi. Przyjęte schematy postępowania są szczególnie skuteczne w przypadku obiektów kolejowych charakteryzujących się regularnością i łatwości w identyfikacji ich schematów obciążeń reprezentowanych zwłaszcza przez lokomotywy. Niemniej jednak przedstawione podejście może być wykorzystane również w analizie mostów drogowych. Podane procedury mogą opierać się też na innych efektach statycznych (przemieszczeniach i odkształceniach w dowolnych kierunkach) mierzonych w dowolnych punktach konstrukcji. Zaproponowaną metodykę można wykorzystywać, co również zobrazowano w artykule, jako efektywne narzędzie do wszechstronnej kalibracji modeli numerycznych mostów sklepionych obejmującej np. weryfikację ich parametrów materiałowych, niewidocznej geometrii czy, w przypadku modeli dwuwymiarowych, ich szerokości efektywnej.
EN
The paper discusses issues related to the static behavior of masonry pillars with geometric imperfections on the basis of numerical analyses, which were carried out. The main types of deformation and damage of historical masonry structures are described along with the impact of such deformations on the load-bearing capacity of a structure, as well as on the failure mode of the main load-bearing members. The authors underline the necessity of including geometric imperfections in the analysis of historical masonry pillars, with a special emphasis on flexural, torsional and flexure-torsional imperfections. The homogenized and isotropic continuum model was used for numerical testing. Physical nonlinearity of masonry members was obtained using the smeared cracking model. Cracking modes linked to particular types of geometric nonlinearity were also described as they could prove useful in selecting appropriate methods for strengthening historical masonry pillars with geometric imperfections.
PL
W artykule, na podstawie przeprowadzonych analiz numerycznych, omówiono zagadnienia związane z pracą statyczną filarów murowych z imperfekcjami geometrycznymi. Opisano uszkodzenia filarów oraz podstawowe typy deformacji, które występują w historycznych konstrukcjach murowych, a następnie zwrócono uwagę na znaczący wpływ tych odkształceń na nośność i mechanizm zniszczenia głównych elementów nośnych. Podkreślono konieczność uwzględniania imperfekcji geometrycznych w analizie historycznych filarów murowych, zwłaszcza deformacji giętnych, skrętnych oraz giętno-skrętnych. Do przeprowadzonych doświadczeń numerycznych wykorzystano zhomogenizowany i izotropowy model ośrodka ciągłego, a nieliniowość fizyczną muru uzyskano przy użyciu modelu rys rozmytych. Przedstawiono także obrazy zarysowań towarzyszące poszczególnym typom nieliniowości geometrycznych, które mogą być przydatne przy doborze metody wzmacniania historycznych filarów murowych z imperfekcjami geometrycznymi.
PL
Pozyskiwanie energii ze źródeł odnawialnych, jak nigdy dotąd, stało się jednym z najistotniejszych obszarów, ale jednocześnie wyzwań w działalności człowieka. Jest to skutek działania bardzo wielu czynników jednocześnie, m.in. ze względu na nagłaśniany medialnie efekt cieplarniany, konieczność ograniczania emisji CO₂, kurczenie się zasobów naturalnych, a tym samym dążenie do ich ochrony łącznie z zachowaniem dobrostanu (m.in. zasobów naturalnych) dla kolejnych pokoleń. Przedstawiono analizę numeryczną pracy turbiny wiatrowej o pionowej osi obrotu z kierownicami powietrza. Przeprowadzone analizy wskazują na potencjalną możliwość wykorzystania tego rodzaju konstrukcji w praktyce. Uzyskana wartość współczynnika mocy jest wyższa niż w klasycznych turbinach wiatrowych o osi pionowej. Prowadzone analizy wskazują również na możliwość optymalizacji proponowanego rozwiązania konstrukcyjnego w celu uzyskania zwiększenia efektywności pozyskiwania energii z wiatru.
EN
Numerical simulations of the operation of a vertical axis turbine with rotor blades and air blades were carried out using the Ansys FLUENT software. The anal. indicated the potential possibility of using VAWT turbine in practice. The obtained value of the power coeff. was in the range of the upper values achieved by classic VAWT. The possibility of optimizing the proposed design soln. in order to increase the efficiency of wind energy generation was indicated.
EN
The article presents the analytical and numerical approach to solve the periodic Wireless Power Transfer (WPT) system. The model under consideration contained two planes (transmitting and receiving). Each of them was composed of square coils forming a transmitting-receiving WPT cells, in which energy was transmitted. Various geometry variants were included in the analysis, such as the distance between the transmitting and receiving coils, as well as the number of turns and a wide frequency range (0.1-1 MHz). The Finite Element Method (FEM) with the using periodic boundary conditions for the analysis was used. The analysis concerned comparison of the efficiency of the system by appropriate selection of resistance in order to determine the maximum load power. The compliance of the analytical and numerical results indicates the correct selection of the conditions and assumptions of the adopted methods and shows at which system parameters wireless energy transmission is possible. The proposed systems can be used for wireless charging of mobile devices, and can also be used to shape the distribution of the magnetic field.
PL
W artykule przedstawiono analityczne i numeryczne podejście w celu rozwiązania periodycznego układu WPT. Rozpatrywany układ zawierał dwie płaszczyzny (nadawczą i odbiorczą). Każda z nich złożona była z cewek kwadratowych tworzących nadawczo-odbiorcze komórki WPT, w których dochodziło do przesyłu energii. W analizie uwzględniono różne warianty geometrii, takie jak odległość między cewką nadawczą i odbiorczą, a także liczbę zwojów i szeroki zakres częstotliwości (0.1-1 MHz). Do analizy wykorzystano metodę elementów skończonych (FEM) z zastosowaniem periodycznych warunków brzegowych. Analiza dotyczyła porównania sprawności układu poprzez odpowiedni dobór rezystancji w celu wyznaczenia maksymalnej mocy obciążenia. Zgodność wyników analitycznych i numerycznych wskazuje na poprawny dobór warunków i założeń przyjętych metod oraz pokazuje, przy jakich parametrach systemu możliwy jest bezprzewodowy przesył energii. Proponowane systemy mogą służyć do bezprzewodowego ładowania urządzeń mobilnych, a także mogą służyć do kształtowania rozkładu pola magnetycznego.
18
Content available remote Estimating the possibility of maximizing efficiency in the periodic WTP system
EN
The article presents an analysis of the maximum efficiency available to obtain in periodic Wireless Power Transfer (WPT) systems. The article also proposes analitycal solution of the transmitter-receiver system, taking into account the parameters calculated on the basis of analytical equations concerning the influence of magnetic couplings, structure geometry and the type of loads. The purpose was to quickly determine the output parameters (e.g. power, efficiency) both with analytical model and by using equivalent numerical model. Also a numerical model with simplified structure and boundary conditions as well as equivalent circuit model is proposed to solve WPT system with many magnetically coupled planar coils. A multivarint analysis is performed, which took into account the variability of the number of turns, distance between a transmitting and receiving coil, and a frequency of an energy source. The formulas for the load impedance to maximize efficiency, which are taking into account electrical parameters of the system resulting from its geometry, are presented. The results obtained from proposed models were consistent, which confirmed the correctness of the adopted circuit model. The results allow for a detailed discussion of the dependence of the efficiency and power of the WPT system with respect to geometry of spiral coils.
PL
W artykule przedstawiono analizę maksymalnej możliwej do uzyskania sprawności w układach periodycznych Wireless Power Transfer (WPT). W artykule zaproponowano również rozwiązanie analityczne układu nadawczo-odbiorczego, uwzględniające parametry obliczone na podstawie równań analitycznych dotyczących wpływu sprzężeń magnetycznych, geometrii konstrukcji i rodzaju obciążeń. Celem było szybkie określenie parametrów wyjściowych (np. Moc, sprawność) zarówno za pomocą modelu analitycznego, jak i za pomocą równoważnego modelu numerycznego. Zaproponowano również model numeryczny z uproszczoną strukturą i warunkami brzegowymi, a także model obwodu zastępczego do rozwiązania układu WPT z wieloma cewkami planarnymi sprzężonymi magnetycznie. Przeprowadzono analizę wielowarstwową, w której uwzględniono zmienność liczby zwojów, odległość między cewką nadawczą i odbiorczą oraz częstotliwość źródła energii. Przedstawiono wzory na impedancję obciążenia w celu maksymalizacji sprawności uwzględniające parametry elektryczne układu wynikające z jego geometrii. Wyniki uzyskane z zaproponowanych modeli były zgodne, co potwierdziło poprawność przyjętego modelu obwodu. Uzyskane wyniki pozwalają na szczegółowe omówienie zależności sprawności i mocy układu WPT od geometrii cewek spiralnych.
19
EN
The article presents results for numerical analysis of Wireless Power Transfer (WPT) system consisting of transmitting and receiving plane coils. Two types of coils (circular and square) were included in the analysis. The influence of the type of coils, the number of turns and the distance between the coils on the efficiency of the WPT system was compared. The analysis covered a wide range of frequencies from 100 kHz to 1000 kHz. The Finite Element Method (FEM) with the using antiperiodic boundary conditions for the analysis was used. In the low frequency range (within the analysed range) the higher efficiency is for the WPT system composed of square coils. On the other hand, at higher frequency values, higher efficiency values were obtained for the WPT model containing circular coils. Proposed WPT system could be used to charge electric devices as the wireless power transfer system. The results indicate at which system parameters wireless energy transfer is possible.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej systemu Wireless Power Transfer (WPT) składającego się z cewek płaskich nadawczo-odbiorczych. W analizie uwzględniono dwa rodzaje cewek (okrągła i kwadratowa). Porównano wpływ rodzaju cewek, liczby zwojów oraz odległości między cewkami na sprawność układu WPT. Analiza obejmowała szeroki zakres częstotliwości od 100 kHz do 1000 kHz. Do analizy wykorzystano Metodę Elementów Skończonych (MES) z wykorzystaniem antyperiodycznych warunków brzegowych. W zakresie niskich częstotliwości (w analizowanym zakresie) wyższa sprawność występuje dla układu WPT złożonego z cewek kwadratowych. Natomiast przy wyższych wartościach częstotliwości wyższe wartości sprawności uzyskano dla modelu WPT zawierającego cewki okrągłe. Proponowany system WPT mógłby służyć do ładowania urządzeń elektrycznych jako bezprzewodowy system przesyłania energii. Wyniki wskazują, przy jakich parametrach układu możliwy jest bezprzewodowy transfer energii.
PL
W artykule przedstawiono podstawowe wytyczne kształtowania geometrii przestrzennych prętowych przekryć walcowych, wybrane systemowe węzły tych struktur oraz przeprowadzono analizę numeryczną osiemnastu wariantów przekryć jednowarstwowych wykonanych z rur okrągłych. Przekrycia jednowarstwowe cechuje stosunkowo duża lekkość i przejrzystość konstrukcji oraz możliwość zastosowania jednego typowego pręta i węzła lub najwyżej kilku, a to pozwala zminimalizować koszty wykonania. Jednak w porównaniu z dwuwarstowymi mają mniejszą sztywność przestrzenną, przez co dają możliwość mniejszych rozpiętości pomiędzy podporami.
EN
The article presents the basic guidelines for shaping the geometry of spatial bar cylindrical vaults, selected system nodes of these structures, and a numerical analysis of eighteen variants of single-layer roofs made of steel round pipes. Single-layer roofs are characterized by a relatively light and transparent structure and the possibility of using one typical bar and node or at most several, which allows to minimize the production costs. However, compared to the two-layer ones, they have lower spatial stiffness, which means that they allow for smaller spans between supports.
first rewind previous Strona / 52 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.