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

Znaleziono wyników: 69

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  FEM modelling
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
PL
Przedmiotem prac modelowych i badań doświadczalnych jest kompozytowa skorupa nośna fotela kolejowego. Zaprojektowano kształt geometryczny i strukturę materiałową konstrukcji oraz dobrano materiały. Do budowy skorupy wykorzystano kompozyty włókniste o osnowie polimerowej (kompozyty FRP – Fiber Reinforce Polimer), które są lżejsze w porównaniu ze stalą i jednocześnie zapewniają odpowiednie standardy z zakresu wytrzymałości i bezpieczeństwa. Opracowano obliczeniowy model skorupy i przeprowadzono analizę wytrzymałościową zgodnie z wytycznymi branżowej normy oraz hipotezami wytrzymałościowymi dotyczącymi kompozytów FRP. Obliczenia przeprowadzono za pomocą oprogramowania ANSYS (Ansys Composite PrepPost), bazującego na metodzie elementów skończonych. W artykule przedstawiono analizę wytrzymałościową zoptymalizowanego modelu kompozytowej skorupy nośnej fotela. Na podstawie wytycznych z prac modelowych wytworzono model fi zyczny (walidacyjny), w technologii laminowania próżniowego na gorąco. Walidację doświadczalną modelowania z wynikiem pozytywnym przeprowadzono na stanowisku badawczym fi rmy S.Z.T.K. TAPS – Maciej Kowalski.
EN
The subject of the modelling work and the conducted experiments is the composite shell of a train seat. The activities carried out involved designing the geometry, planning the material structure, and selecting the materials to be used. The shell was built using polymer matrix fibrous composites (i.e. FRP – Fibre Reinforced Polymer – composites), which are lighter than steel and comply with the relevant standards for strength and safety at the same time. This was followed by creating a computational model for the shell and conducting a strength analysis in accordance with the guidelines of the relevant industry standard and strength hypotheses adopted for FRP composites. The calculations were conducted using ANSYS Composite PrepPost software based on the finite element method. The article offers a strength analysis of an optimised composite shell of a train seat. Based on the guidelines obtained as a result of the conducted modelling work, a physical prototype (validation model) of the seat was created. Hot vacuum lamination technology was applied in the production process. Th e experimental validation of the model, producing a positive result, was conducted using a test stand owned by S.Z.T.K. TAPS – Maciej Kowalski.
EN
The paper presents the validation procedure of the model used in the analysis of the composite blade for the rotor of the ILX-27 rotorcraft, designed and manufactured in the Institute of Aviation, by means of numerical analyses and tests of composite elements. Numerical analysis using finite element method and experimental studies of three research objects made of basic materials comprising the blade structure – carbon-epoxy laminate, glass-epoxy composite made of roving and foam filler – were carried out. The elements were in the form of four-point bent beams, and for comparison of the results the deflection arrow values in the middle of the beam and axial deformations on the upper and lower surfaces were selected. The procedure allowed to adjust the discrete model to real objects and to verify and correct the material data used in the strength analysis of the designed blade.
PL
W artykule zaprezentowano procedurę walidacji modelu wykorzystywanego w analizie łopaty kompozytowej do wirnika nośnego śmigłowca ILX-27, projektowanej i wytwarzanej w Instytucie Lotnictwa, za pomocą analiz numerycznych oraz badań elementów kompozytowych. Przeprowadzono analizę numeryczną metodą elementów skończonych oraz badania eksperymentalne trzech obiektów badawczych wykonanych z podstawowych materiałów składających się na strukturę łopaty – laminatu węglowo-epoksydowego, kompozytu szklano-epoksydowego wykonanego z rowingu oraz wypełniacza piankowego. Elementy miały postać belek zginanych czteropunktowo, a do porównania wyników wybrano wartości strzałki ugięcia na środku belki oraz odkształceń osiowych na powierzchniach górnej i dolnej. Przeprowadzona procedura pozwoliła na dopasowanie modelu dyskretnego do rzeczywistych obiektów oraz weryfikację i korekcję danych materiałowych użytych w analizie wytrzymałościowej projektowanej łopaty.
4
Content available remote Wind loading on shell structures on example of CICIND and Eurocode standards
EN
Paper shows problematic of calculation of wind loading on chimneys modeled as shell structures, on example of two different design codes CICIND Model Code for Chimneys and Eurocode 1. Basics of determination of wind loads and some problematic related to modeling of wind on shells are presented.
PL
W artykule zaprezentowano problematykę obliczeń obciążenia wiatrem kominów przemysłowych, modelowanych jako konstrukcje powłokowe, zgodnie z dwiema normami projektowania CICIND Model Code for Concrete Chimneys oraz Eurokodem 1. Omówiono m.in. podstawy wyznaczania obciążenia wiatrem oraz problemy związane z modelowaniem wiatru na powłoki.
EN
The purpose of the study is to compute an approached satellite thermal model to be able to estimate the heat transfer and the maximum temperature through the harmonic gear for small size geostationary satellite. We use finite element method using known data with Nastran In-CAD FEM software. The presented results show temperature gradients compatible with experimental information. Though the results are not correlated with dedicated tests, they seems to be in line with what can be found in literature. The paper use these information in dedicated analysis related to impact of temperature gradient in precision mechanism. The second purpose of the study is to show that simplified tools and methods allows to reach results sufficient for preliminary analysis. The space business is changing fast with growing private companies that are challenging conservative space standards. A simplified analysis allowing to reduce cost and increase competitiveness is presented.
EN
Switched reluctance motors (SRMs) are still under development to maximise their already proven usefulness.Amagnetic circuit of theSRMcan be made of soft magnetic composites (SMCs). The SMCs are composed of iron powder with dielectric and have a lot of advantages in comparison to commonly used electrical steel. The paper deals with the modelling and analysis of theSRMproduced by Emerson Electric Co. forwashing machines. Numerical calculations and modelling were done using the FEMM 4.2 program. Magnetic flux densities and magnetic flux lines were calculated, as well as electromagnetic torque and inductance for changing the position of a stator to a rotor. The obtained results were compared with other measurement results and are quite similar. The developed numerical model will be used for the project of a motor with an SMC magnetic circuit.
EN
The paper deals with determination of flexural resistance buckling curves for welded I-section steel members made of high strength steel (S 690). In the paper the previously proposed BF analytical model is used for approximation of FEM results obtained using moderately large deformation shell theory and ABAQUS/Standard software. Final formulation of flexural resistance buckling curves is possible through the use of the Merchant-Rankine-Murzewski approach adopted extensively in the authors’ previous papers. For nonlinear optimization, which is needed for analytical model parameters determination, the Wolfram Mathematica package is used. Obtained results for S 690 steel are presented against the results for S 355 steel.
PL
Celem artykułu jest wyznaczenie krzywych wyboczeniowych w przypadku spawanych elementów ściskanych wykonanych ze stali S 690. Rozważane zagadnienie stanowi kontynuację pracy [3], gdzie analogiczne zagadnienie rozważano dla stali S 355. Zastosowano, zweryfikowane w [3] jako najbardziej wiarygodne, podejście analityczne Best Fit z uwzględnieniem metody randomizacji Merchanta-Rankine’a-Murzewskiego. Kalibrację sformułowania analitycznego przeprowadzono na podstawie wyników symulacji MES z programu ABAQUS. Wyniki obliczeń numerycznych posłużyły do wyznaczenia parametrów materiałowych zaproponowanego modelu analitycznego. Wyznaczenie parametrów materiałowych było możliwe dzięki zastosowaniu metod optymalizacji nieliniowej i pakietu Wolfram Mathematica. Elementy ściskane modelowano w MES stosując teorię powłok dużych deformacji oraz modele konstytutywne sprężysto-plastyczności ze wzmocnieniem izotropowym. Naprężenia pospawalnicze modelowano poprzez wstępne samozrównoważone pole naprężeń rezydualnych. Pole naprężeń rezydualnych określone było przez dwa parametry: ψten i ψcom odpowiednio dla strefy rozciąganej i strefy ściskanej. Parametr naprężenia rezydualnego ψten jest utrzymywany na stałym poziomie dla różnych historii wymiany ciepła przy spawaniu. W konsekwencji tylko ψcom jest dalej uważany za zmienną. W analizie przyjęto wartości dyskretne z zakresu od 0.1 do 0.5, uwzględniając różne historie obciążenia termicznego wynikającego z przebiegu procesu spawania.
8
Content available remote Model generatora nadprzewodnikowego
PL
Artykuł przedstawia koncepcję budowy modelu generatora nadprzewodnikowego HTS na bazie elementów silnika indukcyjnego. W obliczeniach został uwzględniony wpływ ułożenia magnesów neodymowych zamocowanych na wirniku, na kształt generowanego napięcia. Model obliczeniowy uwzględnia ponadto nieliniowe zmiany własności materiałów z jakich wykonana jest taśma nadprzewodnikowa w funkcji temperatury. Są to: rezystywność, przewodność cieplna, współczynnik wymiany ciepła z otoczeniem i wartość prądu krytycznego.
EN
The article presents the concept of building a model of a superconducting HTS generator based on induction motor elements. The permanent neodymium magnets location was optimized due to the shape of waveform of generated voltage. Simulation of the generator cooling was performed.
9
EN
Modelling of structural elements using materials with significantly different parameters is a demanding issue, mainly due to the possibilities of commercial computing software. The paper presents a method of modelling the damping properties of a component consisting of a steel beam filled with a composite material. The compatibility of the modelling using the finite element method with the results of experimental studies have been proved. These results provide the first step for innovative machine tool body construction that consist these types of elements.
PL
Modelowanie elementów konstrukcyjnych, wykorzystujących materiały o znacząco różniących się parametrach, jest wymagającym zagadnieniem głównie ze względu na możliwości komercyjnych pakietów obliczeniowych. W artykule przedstawiono autorską metodę modelowania właściwości dyssypacyjnych komponentu składającego się ze stalowej belki, wypełnionej materiałem kompozytowym. Wykazano zgodność wyników modelowania metodą elementów skończonych z rezultatami badań doświadczalnych. Wyniki te stanowią punkt wyjścia do budowy nowatorskiej konstrukcji obrabiarki, której elementy nośne wykonane będą z tego typu elementów.
10
Content available Credibility of FEM Analysis in the T-Stub Modelling
EN
The paper presents the results of a comparative analysis between numerical calculations of T-stubs of the 3rd stage of FEM models hierarchical validation and the results of laboratory tests. The procedure for the development of the material characteristics used in numerical calculations of FEM models is presented. The scope of this article allows determining the non-linear characteristics of the T-stub which maps the work of the end-plate joint of the beam to the column in the tensile zone. The results of laboratory tests of a series of T-stubs made of rolled profiles (HEB240, HEA240) and of welded profiles (thickness of end-plate: tp = 12 mm and tp = 20 mm) have been presented. The principles of shaping the geometrical features of the FEM model of end-plate joints of the T-stub type are given, with particular emphasis on the shaping of the bolt with a thread. The impact of the bolt thread on the accuracy of the obtained results was assessed. The criterion of reliability of the obtained results with respect to the maximum force in the bolt obtained on the basis of laboratory tests in the axial tensile test of the bolts in the configuration: bolt - washer - nut was formulated.
PL
W pracy zaprezentowano wyniki modelowania naprężeń własnych w warstwie FeAl powstałej w procesie przetapiania mikroplazmowego powłoki aluminiowej natryskanej uprzednio na podłożu stalowym. Zbudowano płaski model numeryczny (MES) układu warstwa FeAl-podłoże stalowe o wymiarach odpowiadających rzeczywistym próbkom. Przeprowadzono analizę sprzężoną cieplno-mechaniczną, w której parametry przetapiania odpowiadały tym, które zapewniały tworzenie się warstwy FeAl na podłożu stalowym. Analiza wykazała występowanie rozciągających naprężeń własnych w warstwie międzymetalicznej oraz ściskających w podłożu stalowym. Dodatkowo, przeprowadzono pomiary wygięcia rzeczywistych próbek z wytworzoną warstwą FeAl, które posłużyły do weryfikacji modelu numerycznego.
EN
The paper presents the results of residual stress modeling in FeAl surface layer produced in the process of microplasma remelting of aluminum coating previously sprayed onto a steel substrate. The plane stress numerical model (FEM) of FeAl-steel substrate system with geometry and dimensions reflecting real samples has been built. The coupled thermo-mechanical analysis has been conducted in which the remelting parameters ensuring formation of FeAl surface layer were used. The analysis showed the existence of tensile residual stresses in the intermetallic layer and compressive stresses inside the substrate material. Additionally, the conducted deflection measurement of produced samples with FeAl layer allowed to verify developed numerical model of analyzed FeAl/steel system.
12
Content available remote Modele spawalniczych źródeł ciepła w analizie pola temperatury
PL
W pracy przedstawiono charakterystykę podstawowych rodzajów modeli spawalniczych źródeł ciepła wykorzystywanych w analizie pola temperatury. Pierwsza część pracy obejmuje genezę modeli źródeł ciepła przy spawaniu oraz opis takich modeli jak model płaski dyskowy, oraz model podwójnie elipsoidalny Goldaka. W dalszej części pracy przedstawiono przykłady zbudowanych modeli numerycznych spawanych płyt, w których zaimplementowano cztery różne modele źródeł ciepła: dyskowy, podwójnie elipsoidalny, prostopadłościenny i hybrydowy. Zobrazowano wyniki obliczeń numerycznych (MES) w postaci rozkładów pola temperatury w analizowanych modelach oraz dokonano porównania otrzymanych wyników.
EN
The paper presents the characterization of basic types of welding power heat sources used in the analysis of temperature field. The first part of the paper contains the genesis of heat source models used for welding processes. It describes mainly the flat disk and double-ellipsoid Goldak models. The second part of the paper presents as an example numerical (FEM) models of welding heat sources. Four types of disk, double-elispsoid, cuboid and hybrid models were constructed. The results of temperature field obtained from these models were presented and analyzed in comparison to each other. The results of temperature distribution show that it is very important to select adequate type of heat source model for the simulation of a welding process.
EN
Composite materials mainly used in the aeronautics industry are gaining more and more application in various areas such as the construction of bridges. The article presents a set of dynamic researches carried out on a plate made of lightweight concrete reinforced with composite bars. The tested plate with dimensions 514 x 190 x 18 cm was a model of the real bridge deck. A multi-channel signal recorder with specialized software was used for performing the measurements and to estimate modal parameters of the plate. Dynamic response of the plate on a modal hammer impact was measured with numerous of piezoelectric acceleration sensors. The vibration tests were carried out simultaneously with statics tests only for non-cracked concrete of the plate. A range of FEM models was created, started with analytical 1-D beam model. Next, more complex 2-D plate and 3-D volume models were developed. The aim was to show how the results change in terms of complexity of the model. Only in the 3-D model the composite rebar was modelled. Additionally, in case of 2-D and 3-D models there were considered various lengths of the selected support. The basic frequencies and mode shapes obtained for physical model were compared with those for numerical models. There were significant differences. The conducted analysis indicated more complicated than theoretical boundary conditions of the tested plate.
PL
Materiały kompozytowe, używane głównie w przemyśle lotniczym, coraz częściej wykorzystywane są również w konstrukcjach mostowych. W niniejszym artykule przedstawiono badania dynamiczne płyty pomostu wykonanej z betonu lekkiego zbrojonego prętami kompozytowymi oraz ciąg modeli MES mających na celu odwzorowanie modelu laboratoryjnego płyty. Płyta poddana badaniom miała wymiary 514 x 190 x 18 cm. Odpowiedź dynamiczną płyty mierzono piezoelektrycznymi czujnikami przyspieszeń. Zastosowano 27 jednoosiowych czujników przyspieszeń, co pozwoliło na rejestrowanie przyspieszenia drgań w kierunku pionowym Z wzbudzanych młotkiem modalnym. Do pomiarów wykorzystano wielokanałowy rejestrator sygnałów. Oprogramowanie rejestratora zapewnia prowadzenie eksperymentalnej klasycznej analizy modalnej włącznie z estymacją biegunów metodą PolyMAX oraz wizualizację uzyskanych wyników. W celu odwzorowania zachowania modelu laboratoryjnego wykonano szereg modeli obliczeniowych. Zaczynając od uproszczonego modelu analitycznego 1-D, następnie poprzez modele numeryczne metody elementów skończonych 1-D, 2-D i 3-D wykonane w programie ADINA, ukazano jak zmieniają się wyniki w zależności od złożoności modelu. W modelach 2-D i 3-D uwzględniono możliwość niepełnego podparcia płyty na jednej ze skrajnych podpór, co sugerowały wyniki otrzymane na drodze badań. Obecność zbrojenia została uwzględniona jedynie w modelu 3-D. Obliczone podstawowe częstotliwości drgań własnych oraz odpowiadające im formy drgań porównano z częstotliwościami i formami otrzymanymi podczas badań laboratoryjnych. Stwierdzone różnice w formach drgań wskazywały na odbiegający od założonego sposób podparcia płyty.
14
Content available remote High strength steels and aluminium alloys in lightweight body manufacturing
EN
Purpose: of this paper: The main objectives of this paper are to give an overview about the application of various kinds of high strength steels and aluminium alloys in the automotive industry to produce lightweight car body elements to achieve significant reductions in harmful emissions to provide more environmental friendly vehicles which simultaneously fulfils the increased safety requirements, too. In these respects, both high strength automotive steels (e.g. DP, TRIP, TWIP and HPF steels), as well as high strength aluminium alloys (e.g. AA6082, AA7075, etc.) are more and more widely applied in the vehicle manufacturing. Design/methodology/approach: The contradiction between the increased strength and lower formability of these high strength metallic materials is one of the main issues in their application in the automotive industry. Therefore, in this paper primary focus will be placed on the formability properties of these materials, concerning first of all the limits of formability in various cold and hot forming conditions. To fully utilize the potentials of these materials in forming processes the numerical modelling of forming with FEM simulation is of utmost importance. Findings: Recently in the automotive industry the Hot Press Forming of high strength boron-alloyed manganese steels become an industrially established process, while the Hot Forming and Quenching (HFQ) of artificially ageing high strength aluminium alloys now become the focus of scientific research. The paper will analyse the main process parameters and gives comparisons of automotive applications. Research limitations/implications: There are still certain shortages of industrial applications, namely the limits of economic cycle times for economical mass production which needs further research activities in these fields. Practical implications: Since both the materials mentioned above and the forming processes usually applied, furthermore the available benefits are extremely important for the automotive industry these results have significant practical involvement. Originality/value: The applied research methods and the introduced new findings will show the originality of the paper.
EN
The subject of this paper is the structural analysis of a concrete airfield pavement with doweled joints after curling focusing on the doweled joints behaviour. The paper presents some examples of such pavement structures and dowel bar installation. Attention is paid to the effects of curling of slabs due to the temperature gradient across the slab thickness. It can result in the development of cracks at edges and corners of the slabs. A global structural analysis was carried out for a concrete airfield pavement exposed to extreme loading after curling. Aircraft wheel loading was considered in the analysis. The calculations of the doweled joints were parameterized based on the slab thickness and dowel diameter. The finite element method analysis was carried out using the ABAQUS/Standard software package.
PL
W pracy przedstawiano tematykę analizy dyblowanej betonowej nawierzchni lotniskowej po wystąpieniu zjawiska curlingu płyt uwzględniając zachowania połączeń dyblowanych płyt betonowych. Zaprezentowano przykładowe rozwiązania konstrukcyjne tego typu nawierzchni oraz sposób osadzania dybli w płycie betonowej. W artykule przedstawiono powiązanie zjawiska curlingu, które powstaje na skutek nierównomiernego rozkładu temperatury w przekroju pionowym płyty betonowej. W wyniku tego zjawiska mogą niekiedy wystąpić pęknięcia w pobliżu krawędzi oraz naroży płyt. Autorzy przedstawili ponadto wyniki globalnej analizy statycznej nawierzchni lotniskowej w stanie ekstremalnego obciążenia po wystąpieniu zjawiska curlingu. Analizę przeprowadzono na przykładzie obciążenia od kół samolotu. W analizach połączenia dyblowanego dokonano sparametryzowania obliczeń ze względu na grubość płyty oraz średnicę dybli. Obliczenia metodą elementów skończonych zrealizowano z wykorzystaniem programu komputerowego ABAQUS/Standard.
EN
Assessment of the flexural buckling resistance of bisymmetrical I-section beam-columns using FEM is widely discussed in the paper with regard to their imperfect model. The concept of equivalent geometric imperfections is applied in compliance with the so-called Eurocode’s general method. Various imperfection profiles are considered. The global effect of imperfections on the real compression members behaviour is illustrated by the comparison of imperfect beam-columns resistance and the resistance of their perfect counterparts. Numerous FEM simulations with regard to the stability behaviour of laterally and torsionally restrained steel structural elements of hot-rolled wide flange HEB section subjected to both compression and bending about the major or minor principal axes were performed. Geometrically and materially nonlinear analyses, GMNA for perfect structural elements and GMNIA for imperfect ones, preceded by LBA for the initial curvature evaluation of imperfect member configuration prior to loading were carried out. Numerical modelling and simulations were conducted with use of ABAQUS/Standard program. FEM results are compared with those obtained using the Eurocode’s interaction criteria of Method 1 and 2. Concluding remarks with regard to a necessity of equivalent imperfection profiles inclusion in modelling of the in-plane resistance of compression members are presented.
PL
W artykule przedstawiono obszerne studium numeryczne dotyczące wpływu kształtu i amplitudy imperfekcji o charakterze geometrycznym na nośność swobodnie podpartych elementów ściskanych i zginanych bez zwichrzenia o przekrojach dwuteowych bisymetrycznych walcowanych typu HEB. Imperfekcje przyjęto zgodnie z koncepcją równoważnych imperfekcji geometrycznych (która ujmuje zbiorczo zarówno wpływ losowych imperfekcji geometrycznych jak również materiałowych różnych typów) w odniesieniu do tak zwanej eurokodowej metody ogólnej [11].
PL
W artykule przedstawiono analizę procesu zgrzewania rezystancyjnego doczołowego zwarciowego prętów na przykładzie stali niskowęglowej (AISI 1008/W. nr1.0338:C-0.10%, Mn-0.40%) i średnicy 6 mm. Przeprowadzono obliczenie numeryczne dla warunków brzegowych, jakie określono w pracy [1]. Na tej podstawie przeprowadzono dalsze obliczenia dla innych wariantów tj.: niższego prądu zgrzewania (przypadek często występujący w praktyce przemysłowej) oraz dla różnego ukształtowania (przygotowania) powierzchni czołowej zgrzewanych prętów. Obliczenia prowadzono dla jednoimiennej konfiguracji połączeń.
EN
The article presents the analysis of resistance butt welding of rods made of low-carbon steel (AISI 1008/W. no. 1.0338:C-0.10%, Mn-0.40%) (ø6 mm). The tests required carrying out numerical calculations for the boundary conditions determined in the work [1]. The numerical calculation results were the basis for further calculations concerned with other variants, i.e. lower welding current (a case frequent in industrial practice) and for variously shaped (prepared) butting faces of rods to be welded. Calculations were performed for the similar configuration of joints.
18
Content available remote A comfort comparison of a foam seat against a seat with an auxetic spring skeleton
EN
This paper presents a comfort analysis of two different office chair types. The first is made of foam and the second is comprised of auxetic springs with foam upholstery. Several steps of quasi-static loads are chosen for comfort analysis in order to assess the dependence of measures of comfort on the mechanical properties of the applied structural solutions. Numerical analysis is performed by means of ABAQUS software – this allows the comparison and selection of optimal structures with respect to comfort requirements.
PL
W artykule przedstawiono analizę komfortu dwóch siedzisk foteli biurowych o różnych konstrukcjach. Pierwsze siedzisko jest typowym piankowym, drugie jest konstrukcją złożoną ze szkieletu o połączonym układzie sprężyn poliamidowych pokrytych pianką wyścielającą. Analizę komfortu i jego zmienności przeprowadzono dla kilku stadiów obciążenia kwazistatycznego, co pozwoliło na określenie jakościowych zależności między własnościami mechanicznymi zastosowanych strukturalnych rozwiązań a miarami komfortu. Zamodelowano struktury siedziska fotela biurowego za pomocą MES w środowisku ABAQUS. Analiza wyników pozwala oszacować przydatność zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych pod względem spełnienia warunków projektowych komfortu użytkowania.
19
Content available remote Numerical modal analysis of the FRP composite beam
EN
The paper presents models of the beam made of a fibre-reinforced polymer (FRP) composite, which will act as a girder in simply supported footbridges. The behaviour of the composite beam can be described by various models with good results. The aim is to investigate which parameters, describing the model, significantly affect the results in the modal analysis. This research is focused on creating the most accurate numerical beam model. The material is assumed to have the averaged material constants of individual components. In the first approach the beam is treated as a prismatic beam with a continuous distribution of mass, for which the natural frequency is calculated using the closed-form solutions. Euler-Bernoulli beam theory is applied and followed by Timoshenko theory, which takes into account the influence of shear deformation and rotational inertia effects. Using FEM analysis software ADINA in following steps are included: overhangs, stiffening by ribs, load caused by concrete fillings in supports area and the cross-sectional warping phenomenon. The results for all the numerical models are presented as eigen-frequencies and corresponding mode shapes. Then they are compared with results obtained for the shell FEM model. The author’s aim is to find a simple model of the beam, which could successfully replace the complicated shell or solid FEM model, which are not applicable for practical design.
PL
Tematem pracy jest budowa modeli dynamicznych belki kompozytowej, pełniącej rolę dźwigara w swobodnie podpartych kładkach dla pieszych. Celem jest zbadanie, które parametry opisujące model istotnie wpływają na zmianę wyników w przeprowadzanej analizie modalnej oraz znalezienie prostego modelu prętowego, który mógłby zastąpić skomplikowany powłokowy model MES. Modelowanie rozpoczęto od prostej belki wolnopodpartej traktowanej jako pręt pryzmatyczny z ciągłym rozkładem masy, dla którego częstotliwości obliczono wprost ze wzorów zamkniętych. Zastosowano podejście Eulera, a następnie uwzględniono wpływy odkształceń postaciowych i bezwładności obrotowej. W kolejnych krokach posługując się programem ADINA uwzględniano kolejne cechy i koncepcje dotyczące belki. Wyniki dla poszczególnych modeli zestawiono w postaci częstotliwości i porównano z tymi otrzymanymi dla powłokowego modelu MES.
20
Content available remote Finite element modelling of the behaviour of steel end-plate connections
EN
Although the effect of semi-rigid steel beam-to-column connections on the behaviour of steel frames and their substantial economic benefits are recognized nowadays, many structural analyses still consider connections as either fixed or pinned. For that reasons, there is need to be able the generate moment-rotation responses of semi-rigid connections that can be used for analysis and design proposes. Characteristic of the joints can be found using FEM models. The objective of the analysis was to find moment-rotation curves for end-plate connections. The analyzed splices were shaped considering typical recommendations for such connections. Numerical elastic-plastic 3D finite models was performed in order to establish a numerical analysis method for evaluating deformation of extended end-plate-beam-to-column joint for varying thickness of end plates. There were used contact elements between bolts and beam and column. Analysis was done for non-preloaded high strength bolts. This kind of model was generated by using the FEM software package ANSYS version 14. Results show moment-rotation curves for thicknesses 6mm, 10mm and 20mm of end-plate. The study confirmed the influence of thickness of end plates on moment-rotation curves for analysing joints and proved that the FE technique was capable of prediction connection response to an acceptable degree of accuracy. The results can be used in advanced structural analysis of beams and frames.
PL
Pomimo, że obecnie znane są ekonomiczne korzyści uwzględniania półsztywnych połączeń belek ze słupami na zachowanie się stalowych konstrukcji ramowych, wiele analiz konstrukcji wciąż bierze pod uwagę jedynie węzły idealnie sztywne bądź przegubowe. Z tego powodu istnieje potrzeba stworzenia charakterystyk moment - obrót węzłów półsztywnych, które mogłyby służyć w analizach i projektowaniu. Charakterystyki połączeń mogą być uzyskiwane przy użyciu modeli MES. Celem badań było znalezienie krzywej moment – obrót doczołowego połączenia śrubowego. Rozważany węzeł został ukształtowany według zaleceń dla typowych połączeń. Wykonano sprężysto–plastyczny, przestrzenny model MES w celu oceny odkształceń śrubowego węzła belki ze słupem z wystającą blachą czołową dla różnych grubości tej blachy. Do zasymulowania styku pomiędzy belką a słupem wykorzystano elementy kontaktowe. Analizę prowadzona dla niesprzężonych śrub wysokiej wytrzymałości. Siatkowanie zostało wygenerowane przy użyciu pakiet oprogramowania ANSYS wersja 14. Jako wyniki otrzymano krzywe zależności moment - obrót dla blachy czołowej o grubości odpowiednio 6 mm, 10 mm i 20 mm. Badania potwierdziły wpływ grubości blachy czołowej na charakterystykę moment – obrót dla analizowanych węzłów i udowodniły, że metoda MES może służyć do określenia odpowiedzi węzła akceptowalną dokładnością, a wyniki mogą być używane w zaawansowanej analizie konstrukcji Ram lub pojedynczych belek.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.