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

Znaleziono wyników: 137

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 7 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  homogenization
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 7 next fast forward last
EN
In this paper, we propose a multiscale finite-strain plate theory for a composite nonlinear plate described by a repetitive periodic heterogeneity. We consider two scales, the macroscopic scale is linked to the entire plate and the microscopic scale is linked to the size of the heterogeneity. At the macroscopic scale, we approximate the displacement field by the Reissner-Mindlin model. By considering the equivalence between variations of the macroscopic elastic energy at each point of the mid surface and the microscopic one, we deduce that the macroscopic stress resultants can be expressed in terms of the microscopic stress.
EN
In the case of polymer composites reinforced with natural fiber woven fabrics, microstructural calculations are extremely difficult to perform due to their characteristic variability, among others their mechanical properties. The aforementioned scientific problem has not been thoroughly investigated, hence the purpose of this work was to assess the possibilities of predicting the properties of a composite reinforced with flax woven fabric by micromechanical calculations using the Mori-Tanaka and the double inclusion homogenization models. In addition, the second important utilitarian problem that was undertaken in the work was assessment of the impact of the size of the representative volume element (RVE) on the obtained results. The analyses were carried out for composites based on epoxy resin reinforced with flax fabrics: plain, 2x2 twill and 3x1 twill types. Based on the performed calculations, it was found that the obtained results depend on the type of weave in the fabric used, the size of the RVE, the number of yarn bands in the RVE and the appropriately selected homogenization method. Guidelines useful for evaluating the optimal RVE size depending on the type of weave were formulated.
PL
W przypadku kompozytów polimerowych zbrojonych tkaninami z włókien naturalnych przeprowadzanie obliczeń mikrostrukturalnych jest wyjątkowo trudne do wykonania z uwagi na charakterystyczną dla nich zmienność, m.in. właściwości mechanicznych. Wspomniany problem naukowy nie jest dokładnie zbadany, stąd celem niniejszej pracy była ocena możliwości prognozowania właściwości kompozytu wzmacnianego tkaniną lnianą poprzez obliczenia mikromechaniczne z wykorzystaniem modelu homogenizacji Mori-Tanaka oraz Double Inclusion. Ponadto drugim istotnym problemem utylitarnym, który podjęto w pracy, była ocena wpływu wielkości reprezentatywnego elementu objętościowego (REO) na uzyskane wyniki. Analizy przeprowadzono dla kompozytów o osnowie żywicy epoksydowej zbrojnej tkaninami lnianymi o splocie: płóciennym, skośnym 2x2 oraz skośnym 3x1. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń stwierdzono, że uzyskane wyniki zależą od rodzaju splotu w zastosowanej tkaninie, wielkości REO, ilości pasm przędzy w REO oraz odpowiednio dobranej metody homogenizacji. Sformułowano wskazówki przydatne do oceny optymalnego wymiaru REO w zależności od rodzaju splotu.
EN
In vestigation of influence of TiN thin film morphology on deformation inhomogeneities is an overall subject of the research. Numerical modelling approach that was selected for the study is based on the digital material representation concept, which gives an opportunity to directly replicate columnar microstructure morphology of an investigated thin film. Particular attention in this paper is put on the discussion of the influence of cellular automata neighbourhood on thin-film digital morphologies and their further deformation behaviour. Additionally, an evaluation of representativeness aspects of the digital models, in particular, the analysis of the influence of a number of columns, their dimensions and variations in their properties on the material behaviour during compression tests is also presented. The non-periodic boundary conditions are assumed during the investigation. Obtained data in the form of equivalent stress distributions as well as homogenized stress-strain curves from analyzed case studies are presented and discussed within the paper.
EN
This paper aims to investigate the microstructural evolution and mechanical properties of hot-deformed AlMg4 alloys with Mn, Fe, and Si as the main impurities. For this purpose, solidification behavior and microstructural evolution during hot-rolling and heat-treatment processes are investigated by using theoretical calculations and experimental characterization. The crystallization and morphological transformation of intermetallic Al3 Fe, Al6 Mn, and Mg2 Si phases are revealed and discussed in terms of the variation in chemical composition. Following a homogenization heat-treatment, the effect of heat treatment on the intermetallic compounds is also investigated after hot-rolling. It was revealed that the Mg2 Si phase can be broken into small particles and spherodized more easily than the Al3 Fe intermetallic phase during the hot-rolling process. For the Mn containing alloys, both yield and ultimate tensile strength of the hot-rolled alloys increased from 270 to 296 MPa while elongation decreased from 17 to 13%, which can be attributed to Mn-containing intermetallic as well as dispersoid.
5
Content available Finite element modelling of the hexagonal wire mesh
PL
Artykuł przedstawia wyniki symulacji numerycznych (wykonanych z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych MES) zachowania się stalowej splatanej sześciokątnej siatki używanej do budowy gabionów. Gabiony, wypełnione gruntem (najczęściej gruboziarnistym) są powszechnie używane w budownictwie, np. do budowy murów oporowych. Modelowano testy statycznego rozciągania siatki, uzyskane zależności siła – przemieszczenie porównano z literaturowymi wynikami badań laboratoryjnych. Zaobserwowano dobrą zgodność pomiędzy wynikami laboratoryjnymi a rezultatami symulacji numerycznych. Testowano trzy różne modele konstytutywne dla pojedynczego i podwójnego splecionego drutu. Specjalną uwagę poświęcono modelowaniu podwójnie splecionego drutu. Wykonano też symulacje zachowania się uszkodzonej siatki, analizowano spadek jej nośności i sztywności. Zaproponowano i wykalibrowano anizotropowy model membranowy dla siatki. Oszacowano parametry zhomogenizowanego ośrodka typu Coulomba – Mohra dla gabionu (siatki i wypełnienia). Model ten może być wykorzystywany w praktyce inżynierskiej do modelowania rzeczywistych konstrukcji gabionowych.
EN
This paper presents the results of Finite Element Method (FEM) modeling of double-twisted steel hexagonal wire mesh used to construct gabion cages. Gabion cages, filled with soil (usually rock particles) are commonly used in civil engineering (for example in order to form a retaining wall). Static tensile tests are modeled and the obtained force - displacements curves are compared with the laboratory test results (known from literature). Good accordance between numerical and laboratory test results is observed. Three different material models for single wire and double twist are tested. Special attention is paid to double-twist modelling. Simulations of the damaged mesh are also performed, strength and stiffness reduction is analyzed. Anisotropic membrane model for mesh is proposed and calibrated. Parameters for homogenized Coulomb - Mohr media for gabion (filling and mesh) are estimated. Such homogenized Coulomb - Mohr model could be used in engineering practice to model behaviour of real gabion structures.
EN
To intensify biogas production during anaerobic stabilization of organic matter in sludge, pretreatment is applied. The effect of pretreatment of excess activated sludge (AS) and excess aerobic granular sludge (GS) on biogas productivity (BP) and composition was investigated. The sludge was pretreated with homogenization (6,500 rpm for 0.5 min (H0.5) and 1 min (H1.0)) or ultrasound disintegration at 20 kHz (50% amplitude for 2 min (D50%_2.0) and 4 min (D50%_4.0), and 100% amplitude for 4 min (D100%_4.0)). BP of AS of GS without pretreatment was 603.3±5 dm3/kg TS (793.4±7 dm3/kg VS); that was 200.6±4 dm3/kg TS (480.8±6 dm3/kg VS). With disintegration, the BP of AS increased by 7.8% (650.4±10 dm3/kg TS) (D50%_2.0) and 16.1% (700.6±11 dm3/kg TS) (D100%_4.0), and that of GS increased by 7.0% (214.0±5 dm3/kg TS) (D50%_2.0) and 16.0% (232.8±5 dm3/kg TS) (D100%_4.0). With homogenization, BP increased by 2.0-3.0% (AS) and 1.6-3.2% (GS).
7
Content available remote Zastosowanie metody FMEA do oceny homogenizacji popiołu lotnego
PL
Metodę analizy rodzajów niepowodzeń i ich skutków FMEA (failure mode and effects analysis) zastosowano do oceny homogenizacji i zagęszczenia popiołu w celu identyfikacji „wąskich gardeł” tego procesu. Popiół zagęszczano cementem, który pobierano z silosu, po czym mieszano z wodą lub innymi środkami chemicznymi. Popiół lotny chemicznie stabilizowano, aby zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń do środowiska. Do oceny nasilenia, występowania i wykrywania wad wykorzystano wskaźniki ryzyka RPN (risk priority numbers). Najwyższy wskaźnik ryzyka (243) wykazało zestalanie cementu w zbiorniku.
EN
The FMEA method was implemented for homogenization and compaction of ash to identify the bottle necks within the processes. The ash compaction was carried out by using a cement. It was pumped out of the silo, mixed with water or other chem. agents. The fly ash was chem. stabilized to avoid any addnl. leakage of pollutants into the environment. The risk priority nos. were used to assess the severity, occurrence and detection of failures. Solidification of cement in tank showed the highest risk priority no. (243).
EN
Energy flow is a central characteristic in all ecosystems, and it has attracted considerable scientific attention due to its significant effects on the stability of food webs. Lake ecosystems that undergo regime shifts (clear water phase, phytoplankton dominated changed into turbid water, macrophytes dominated or vice versa) are characterized by a series of transformation in trophic structure. Although previous studies have mainly focused on the causes and consequences of regime shifts in shallow lakes, studies about responses of energy flow changes to regime shifts is far from complete. In this paper, we estimated trophic position and benthivory (i.e. degree of benthivory) of seventeen fish species from seven shallow lakes. Our data show that the trophic position and benthivory of fish species in clear water phase are significantly higher than in turbid water. This finding might help spark some ideas for subtropical lake eutrophication treatment.
EN
Emulsion products are widely used in various branches of industry. The quality of products based on emulsions depends significantly on the degree of their stability. Obtaining an emulsion unchanging in time is a difficult process to implement. It is depending on a number of factors. Despite many publications in this area so far, there is no development of a universal set of parameters that model stability of the emulsion product. The aim of the article is to examine what factors should be taken into account in designing the homogenization process and their systematics and indication of mutual connections. As a result of the research, the main and partial causes were diagnosed as a source of possible errors resulting in the unstable fatty emulsion. The analysis made it possible to identify significant nonconformities, the removal or limitation of which will translate into the quality of the emulsion product and the level of meeting the recipients' requirements.
PL
Produkty emulsyjne znajdują szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Jakość produktów wytwarzanych na bazie emulsji zależy istotnie od stopnia ich stabilności. Otrzymanie niezmiennych w czasie emulsji jest procesem trudnym do realizacji, zależnym od szeregu czynników. Mimo szeregu publikacji w tym zakresie dotychczas brak jest opracowania uniwersalnego zestawu parametrów modelujących stabilność produktu emulsyjnego. Celem artykułu jest zbadanie jakie czynniki należy uwzględnić przy projektowaniu procesu homogenizacji oraz ich systematyka i wskazanie wzajemnych powiązań. W wyniku przeprowadzonych badań zdiagnozowano przyczyny główne i cząstkowe stanowiące źródło ewentualnych błędów, skutkujących otrzymaniem niestabilnej emulsji tłuszczowej. Analiza umożliwiła określenie istotnych niezgodności, których usunięcie lub ograniczenie przełoży się na jakość produktu emulsyjnego oraz poziom spełnienia wymagań odbiorców.
EN
This paper deals with the asymptotic behavior of random oscillatory integrals in the presence of long-range dependence. As a byproduct, we solve the corrector problem in random homogenization of onedimensional elliptic equations with highly oscillatory random coefficients displaying long-range dependence, by proving convergence to stochastic integrals with respect to Hermite processes.
11
Content available remote Modelowanie w mikro- i makroskali nawijanej rury kompozytowej
PL
W artykule przedstawiono procedurę modelowania w różnych skalach długości nawijanej rury kompozytowej. Modelowanie w skali mikro posłużyło do wyznaczenia efektywnych właściwości mechanicznych kompozytu jednokierunkowego (homogenizacja numeryczna), natomiast w skali makro wykonano uproszczony model nawijanej rury kompozytowej, w którym uwzględniono obszary o zmienionej orientacji włókna. Dane potrzebne do modelowania wyznaczono metodą eksperymentalną poprzez wykonanie zgładów z rzeczywistej struktury, obserwację przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego oraz przetworzenie cyfrowe zdjęć.
EN
This publication presents the procedure of multiscale modeling. Model in micro scale was used to determine the effective mechanical properties of one-directional composite (numeric homogenization). Simplified model of wound composite pipe was made in macro scale. In presented simulation changed orientation of fibers were included. Informations needed for modeling were determinated by experimental method: perfomation of speciments from the real structure and observation of it by using a scanning electron microscope (with digital image processing).
12
EN
Boundary effect behavior understood as near-boundary suppression of boundary fluctuation loads is described in various ways depending on the mathematical representation of solutions and the type of the center. In the case of periodic composites, the homogenization method is decisive here. In the framework of the Tolerance Averaging Approach, developed by prof. Cz. Wo´zniak leading to an approximate model of phenomena related to periodic composites this effect is described by a homogeneous part of differential equation for fluctuation amplitudes and usually this approximate description of the boundary effect behavior is restricted to a single fluctuation. In this paper, contrary to the previous elaborations, the boundary effect is developed in the variant of the tolerance thermal conductivity model in which the temperature field is represented by the Fourier expansions composed by an average temperature with infinite number of Fourier terms imposed on the average temperature as tolerance fluctuation suppressed in the framework of the boundary effect.
13
EN
The well-known parabolic Heat Transfer Equation is a simplest recognized description of phenomena related to the heat conductivity in solids with microstructure. However, it is a tool difficult to use due to the discontinuity of coefficients appearing here. The purpose of the paper is to reformulate this equation to the form that allows to represent solutions in the form of Fourier’s expansions. This equivalent re-formulation has the form of infinite number of equations with Fourier coefficients in expansion of the temperaturę field as the basic unknowns. The first term in Fourier representation, being an average temperature field, should satisfy the well-known parabolic heat conduction equation with Fourier coefficients as fields controlling average temperature behavior. The proposed description takes into account changes of the composite periodicity accompanying changes in the variable perpendicular to the surfaces separating components, concerning FGM-type materials and can be treated as the asymptotic version of Heat Transfer Equation obtained as a result of a certain limit passage where the cell size remains unchanged.
14
Content available remote Asymptotic behavior of magnetostrictive elasticity for microstructured materials
EN
According to the classical theory of Weiss, Landau, and Lifshitz, in a ferromagnetic body there is a spontaneous magnetization field m, such that ∥m∥ = τ0 = const in all points of this material Ω. In any stationary configuration, this ferromagnetic body consists of areas (Weiss domains) in which the magnetization is uniform (i.e. m = const) separated by thin transition layers (Bloch walls). Such stationary configuration corresponds to the minimum point of the magnetostrictive free energy E. We are considering an elastic magnetostrictive body in our paper. The elastic magnetostrictive free energy Eδ depends on a small parameter δ such that δ → 0. As usual, the displacement field is denoted by u. We will show that each sequence of minimizers (ui,mi) contains a subsequence that converges to a couple of fields (u0,m0). By means of a Γ-limit procedure we will show that this couple (u0,m0) is a minimizer of the new functional E0. This new functional E0 describes the magnetic-elastic properties of the body with microstructure.
PL
Przedstawiono wyniki badań przepływu rozcieńczonych emulsji olej-woda przez złoże mikrocząstek węglika krzemu (71÷100 µm). Olej mineralny był fazą rozproszoną (5 i 15% obj.), a Tween 40 wykorzystano jako emulgator. Przetłoczone przez złoże emulsje zawierały mniejsze krople oleju i były bardziej jednorodne od emulsji wstępnej. Użyte złoże przede wszystkim spowodowało zanik kropel o średnicy większej od 30 µm. Zaobserwowano również silny wpływ stężenia emulsji na spadek ciśnienia.
EN
The results of study on the flow of diluted o/w emulsions through packed beds of Silicon carbide microparticles (71÷100 µm) are reported. The mineral oil as dispersed phase (5 vol% and 15 vol%) and Tween 40 as emulsifier were used. The emulsions pressed through the packed bed contained smaller oil droplets and were more uniform than the preliminary emulsion. The packed bed used in the study caused mainly the disappearance of droplets with diameters greater than 30 µm. A strong effect of emulsion concentration on pressure drop was also observed.
16
Content available remote Postbuckling behaviour of graphene-reinforced plate with interfacial effect
EN
The present study is aimed to study the postbuckling response of the graphene sheet (GS)-reinforced plate including the effect of van-der-Waals (vdW) bonding between GS and matrix. An equivalent solid fibre (ESF) containing GS and the interfacial region is modelled, and that are randomly dispersed into the matrix with the aid of the Boolean based random sequential adsorption (RSA) technique. The elastic constants of the nanocomposite are calculated by the FEM-based homogenization procedure. It is established that interphase zone, stacking and short GSs pose the negative effect on the elastic properties of nanocomposite and postbuckling strength of the GS-reinforced plate.
PL
W artykule przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych dotyczące prognozowania modułu sprężystości wzdłużnej na etapie projektowania kompozytów na osnowie metalicznej, zawierających w swojej objętości (55–60)% cząstek diamentu. Badania przeprowadzono dla czterech różnych materiałów osnowy. Ze względu na możliwość uzyskania wysokiej przewodności cieplnej zastosowano: stop miedzi Cu-2,5 at.%B, czyste aluminium, stop aluminium z niewielką domieszką miedzi Al-2 wt.%Cu oraz stop srebra Ag-11 at.%Si. Badania numeryczne przeprowadzono w programie MSC Digimat. Obliczenia modułu Younga kompozytów wzmocnionych cząstkami diamentu o różnych średnicach przeprowadzono z zastosowaniem różnych metod tj.: bezpośredniej analizy metodą elementów skończonych, metody homogenizacji Mori-Tanaka oraz metody homogenizacji double inclusion. Wyniki obliczeń porównano z wynikami badań eksperymentalnych.
EN
In the following work we present numerical data on predicting of Young’s modulus at the stage of designing metal matrix composites containing 55–60 vol.% of diamond particles. The study was conducted for four various matrix materials. We have focused on copper Cu-2.5 at% B, pure aluminum, Ag-11 at.%Si and Al-2 wt.%Cu since these are matrix materials used in thermal management due to their high thermal conductivity. Numerical studies were conducted in the MSC Digimat program. The Young’s modulus of composites reinforced with diamond particles of various diameter was determined using a various methods: direct finite element analysis, Mori-Tanaka homogenization method and double inclusion homogenization method. The results of the calculations were compared with the results of experimental studies.
PL
Oceniono wpływ sposobu formowania emulsji parafinowych na ich stabilność fizyczną, którą wyznaczono za pomocą mikroreologii DWS (diffusing wave spectroscopy). Ponadto zastosowano spektroskopię ramanowską do monitorowania zmian struktury badanych emulsji podczas ich homogenizacji. Stwierdzono istotny wpływ podwójnej homogenizacji na przemieszczanie cząstek fazy zdyspergowanej oraz zmiany lepkosprężystych właściwości emulsji. W widmach Ramana w zależności od sposobu formowania emulsji zaobserwowano zmiany w zakresie struktur o charakterze amorficznym, co skorelowano z wynikami mikroreologii DWS.
EN
A paraffinic emulsion was prepd. and twice homogenized to study changes of its phys. stability structure, morphol. and viscoelasticity. Diffiusing wave and the Raman spectroscopies were used to monitoring the changes. The double homogenization had an essential effect on the displacement of the dispersed phase particles and an improvement of viscoelastic properties of emulsion. The changes in amorphous structures obsd. well correlated with the results of microrheol.
PL
Praca przedstawia przegląd najczęściej stosowanych metod obliczeń geomechanicznych stanu górotworu solnego i przemieszczeń terenu. Opisano uproszczony sposób obliczania obciążeń i wytężeń calizn w podziemnych kopalniach soli z jednopoziomową i wielopoziomową strukturą wyrobisk w powiązaniu z wynikami analogowych badań laboratoryjnych wytrzymałości soli kamiennej. Wskazano na zróżnicowanie zaciskania i ruchu górotworu spowodowanego oddziaływaniem horyzontalnych i wertykalnych struktur na ich otoczenie i tereny. Omówiono przydatność i ograniczenia, przystosowanego do warunków geologiczno-górniczych podziemnych kopalń soli, autorskiego rozwinięcia teorii Budryka-Knothego. Zasadnicza część pracy obejmuje omówienie fizycznego modelu sprężysto-lepkiego z potęgowym prawem pełzania, modelu geometrycznego z określeniem prostych i złożonych geometryzacji modelowych, zasad homogenizacji litologicznej i geometrycznej oraz modelu obliczeniowego dostosowanego do numerycznej metody elementów skończonych. Przytoczono szereg przykładów wyników własnych badań modelowych i zastosowań inżynierskich reologicznego modelu górotworu solnego z konstytutywnym potęgowym prawem pełzania Nortona – Bailey’a. Artykuł jest kontynuacją autorskich publikacji przeglądowych zamieszczonych w Przeglądzie Górniczym, które dotychczas dotyczyły sygnałów pękania skał solnych, zagrożenia wodnego oraz ochrony terenów górniczych w związku z obecnością wyrobisk w górotworze solnym.
EN
This paper presents the methods of calculating rock loads and stresses in underground salt mines, using the example of salt mine’s single-layer and multi-layered structures and comparing the methods to the actual laboratory rock-salt strength testing results. The author discusses the usability and limitations of the expanded Budryk-Knothe theory to determine the influence of salt-mine workings on the land surface, adjusting the studies to specific underground geological and mining conditions. The basic portion of the study contains the presentation of an elastic-viscous model, with the exponential creep law, determination of simple and complex geometric rendering of the model, and the principles of lithological and geometric homogenization, in compliance with the numerical calculations conducted by the Finite Element Method. The author quotes selected examples of model analysis and engineering uses of the rheologic salt-rock models, with the Norton-Bailey creep law.
PL
Jednym z głównych problemów podczas analizy cieplnej maszyn elektrycznych jest poprawne zamodelowanie poszczególnych jej elementów. Złożona struktura uzwojenia oraz pakietu blachy elektrotechnicznej powoduje, że wyznaczenie przewodności cieplnych tych elementów jest niezmiernie trudne. W artykule przedstawiono zastosowanie metody homogenizacji do wyznaczania zastępczej przewodności cieplnych uzwojenia wsypywanego oraz pakietu blachy elektrotechnicznej. W celu weryfikacji zaprezentowanej metody wyniki symulacji komputerowych zostały zweryfikowane pomiarowo na obiekcie rzeczywistym silnika.
EN
One of the main problems in the thermal analysis of the electric machines is a correct modeling of individual components. The complex structure of the winding and core causes that determination of the thermal conductivity of these elements is extremely difficult. The article presents an application of the homogenisation method to determine the thermal conductivity of a winding and core. In order to validate correctness of the calculation results, measurements on the physical model of the machine are carried out.
first rewind previous Strona / 7 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.