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

Znaleziono wyników: 79

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

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
EN
The objective of this study is to analyse the behaviour of compressed stiffened plates of different slenderness using experimental and numerical methods. The presented results are part of a long-term project to investigate the ultimate strength of geometrically imperfect structures subjected to different degradation phenomena, including corrosion degradation and locked cracks. Several specimens were subjected to a uniaxial compressive force, and the most important quantities related to the structural behaviour were captured and analysed. A finite element model, accounting for material and geometrical nonlinearities and initial geometrical imperfections, was developed using the commercial software ANSYS. The residual welding-induced stresses were measured in the middle cross-section for two specimens. The initial imperfection was identified by employing a close-range photogrammetry approach. It was concluded that the numerical analyses, based on the finite element model, predict the ultimate strength of stiffened plates accurately, although some deviations were also observed. The detailed analysis with the indication of possible uncertainty is presented, and several conclusions are derived.
EN
The article presents an influence of foundations of slow-speed main engine body on the results of numerical analysis of the engine dynamic stiffnesses and thermal deformations. The engine body is much stiffer than its foundation pads and ship hull (double bottom) – boundary conditions of the engine. Especially for the high power, marine engines, the correct model of the boundary conditions plays a key role during the analyses. Therefore, modelling method of engine foundation (boundary conditions) of that kind of model is essential during the analyses. During shaft line alignment and crankshaft springing analyses, knowledge of dynamic stiffnesses characteristics and thermal displacements of radial (main) bearings is significant. Those data of marine main engine body are difficult to estimate because of lack of available documentation and complicated shape of the engine and ship hull. The article presents the methodology of the characteristics determination of the marine engine’s body as well as the example of computations for a MAN B&W K98MC type engine (power: 40000 kW, revolutions: 94 rpm) mounted on a 3000 TEU (twenty-foot container equivalent unit) container ship (length: 250 m). Numerical analyses were performed with usage of Nastran software based on Finite Element Method. The FEM model of the engine body comprised over 800 thousand degree of freedom.
EN
This paper studies neutral Liouville-Caputo-type fractional differential equations and inclusions supplemented with nonlocal Riemann-Liouville-type integral boundary conditions. Sadovskii’s fixed point theorem is applied to establish the existence result for the single-valued case, while the multivalued case is investigated by using nonlinear alternative for contractive maps. Examples are constructed to illustrate the main results. The case of nonlinear nonlocal boundary conditions is also discussed.
EN
Excitation of the entropy mode in the field of intense sound, that is, acoustic heating, is theoretically considered in this work. The dynamic equation for an excess density which specifies the entropy mode, has been obtained by means of the method of projections. It takes the form of the diffusion equation with an acoustic driving force which is quadratically nonlinear in the leading order. The diffusion coefficient is proportional to the thermal conduction, and the acoustic force is proportional to the total attenuation. Theoretical description of instantaneous heating allows to take into account aperiodic and impulsie sounds. Acoustic heating in a half-space and in a planar resonator is discussed. The aim of this study is to evaluate acoustic heating and determine the contribution of thermal conduction and mechanical viscosity in different boundary problems. The conclusions are drawn for the Dirichlet and Neumann boundary conditions. The instantaneous dynamic equation for variations in temperature, which specifies the entropy mode, is solved analytically for some types of acoustic exciters. The results show variation in temperature as a function of time and distance from the boundary for different boundary conditions.
EN
Motion of a particle with stick-slip boundary conditions towards a hard wall or free surface is investigated in the range of Reynolds numbers much smaller than unity, based on the multipole expansion of the Stokes equations. The slip parameter can be interpreted as a measure of a solid particle roughness or as the effect of a surfactant on the motion of a small spherical non-deformable bubble. The particle friction coefficient is evaluated as a function of the distance from its center to the wall, based on the inverse power series expansion, and the results are used to derive explicit lubrication expressions for the friction coefficient, in a wide range of the slip parameters. It is pointed out that for a very small thickness of the fluid film, the lubrication expressions are more accurate than the series expansion. The drainage time is calculated and analyzed, and estimated in terms of explicit lubrication expressions.
EN
The methodology of obtaining a logarithmic velocity profile describing the velocity distribution in the cross section of the boundary layer, which is based on the well-known equation of L. Prandtl, based on its semi-empirical turbulence theory, is considered. It is shown that the logarithmic velocity profile obtained in this way does not satisfy any boundary condition arising from the classical definition of such concept as the boundary layer. The perfect coincidence of this velocity profile with the experimental data of Nikuradze demonstrated in the world scientific literature is a consequence of making these profiles not in a fixed, but in a floating coordinate system. When rebuilding the velocity profiles obtained at different Reynolds numbers, all the profiles lose their versatility and do not coincide with the actual velocity profiles in cylindrical pipes.
EN
The article proposes a new analytical method for the calculation of plates with constant and variable rigidity parameters. This method renders it possible to decrease the weight of the plates working under hydrostatic pressure by using variable thicknesses. Firs, a short overview of existing calculation methods and their results are compared. It is shown that all existing methods depend on boundary conditions. Then is given the theory of the proposed calculation method is described and calculations for plates with constant and variable thickness worked under uniformly loaded forces and hydrostatic pressure are made. The results are compared to the FEM calculations and experimental results obtained by a tensile test machine and special equipment. Calculation results obtained by the proposed analytical method and FEM results are very close. Deviations are not more than 11%. Deviations between theoretical calculations and experimental results depend on loading type and design of the test specimens but maximum values are not more than 17%. The proposed calculation method does not depend on the boundary conditions and can be used for plate calculations. Especially for plates with difficult design and complex loading.
EN
Rotating discs are the vital part of many kinds of machineries. Usually, they are operating at relatively high angular velocity and temperature conditions. Accordingly, in practice, the creep analysis is an essential necessity in the study of rotating discs. In this paper, the time dependent creep analysis of a thin Functionally Graded Material (FGM) rotating disc investigated using the Generalized Differential Quadrature (GDQ) method. Creep is described with Sherby’s constitutive model. Secondary creep governing equations are derived and solved for a disc with two various boundary conditions and with linear distribution of SiC particles in pure Aluminum matrix. Since the creep rates are a function of stresses, time and temperature, there is not a closed form solution to these equations. Using a solution algorithm and the GDQ method, a solution procedure for these nonlinear equations is presented. Comparison of the results with other existing creep studies in literature reveals the robustness, precision and high efficiency beside rapid convergence of the present approach.
EN
The paper concerns modelling of quenching process using the finite element method. The special emphasis is put on finding the proper material characteristics, in particular for heat transfer coefficient on solid-fluid contact boundary and heat conduction for fluid, in case of highly complex flow close to the solid-fluid boundary. Only heat transfer and fluid flow are considered with solid phase mechanical behaviour neglected. The paper presents an approximate numerical model of the process and technical means by which its implementation is realised. The included numerical examples show how the obtained model allows for fast approximate simulations of quenching.
PL
W pracy analizowany jest przypadek modelowania - za pomocą metody elementów skończonych - hartowania z wykorzystaniem oleju jako czynnika chłodzącego, w którym dochodzi do kontaktu ciała stałego i płynu w temperaturach przekraczających temperatury wrzenia oleju. Praca przedstawia techniczne aspekty realizacji numerycznej w ramach własnego oprogramowania do symulacji MES [5], ze szczególnym uwzględnieniem empirycznego doboru własności materiałowych. Wyniki wskazują, że warunki brzegowe na granicy ciała stałego z płynem z eksperymentalnymi wartościami współczynnika przenikania ciepła pozwalają na bardziej dokładne modelowanie przepływu ciepła w procesie hartowania metalu w oleju.
PL
Artykuł stanowi pierwszą część z cyklu poświęconego projektowi sztucznego uzupełniania rumowiska wleczonego w odcinkach, gdzie występuje jego deficyt. Podjęto próbę wyznaczenia warunków brzegowych dla trwałego ustabilizowania procesów erozyjno-akumulacyjnych koryta dolnej Wisły. Ustalono, że powstanie sztucznego zbiornika wodnego skutkuje zmianą reżimu hydrologicznego rzeki, w tym następuje ograniczenie przepływu rumowiska rzecznego. Przeciętna roczna wielkość transportu osadów piaszczysto-żwirowych na dolnej Wiśle to ok. 2,2 mln ton i tyle jego dociera do cofki zbiornika włocławskiego. Deficyt w transporcie rumowiska poniżej zapory jest uzupełniany w wyniku erozji wgłębnej, często też bocznej, jednak tylko do przeciętnej rocznej wartości 1,1 mln ton. Wskazuje to na fakt, że Wisła samodzielnie nie jest w stanie odbudować transportu swoich osadów. W rezultacie rozważań proponuje się potrzebę „dokarmiania” koryta osadami piaszczysto-żwirowymi w odcinku erozyjnym w ilości mniejszej niż 0,5 mln ton rocznie.
EN
The article is the first of a cycle devoted to the project of artificial reconstruction of the bed load in sections where its shortage occurs. It attempts to determine the framework conditions for permanent stabilization of the erosion and accumulation processes in the Lower Vistula riverbed. It was found that creation of an artificial reservoir results in modification of the river’s hydrological regime, including limitation of the bed load flow. The average annual value of the sand and gravel deposits transport in Lower Vistula amounts to approx. 2.2 million tons and this is the amount that reaches the backwater part of the Włocławek reservoir. The deficit in the bed load transport downstream of the dam is completed mainly as a result of bottom erosion and, frequently, lateral erosion, but no more than to the average annual value of 1.1 million tons. It indicates that Vistula is not able to autonomously recreate the transport of its deposits. As a result of these considerations, the authors propose to “feed” the riverbed with sand and gravel deposits in the erosion section, in the amount of not less than 0.5 million tons per year.
EN
In this paper, nonlinear stability of axially compressed cylindrical panels simply supported according to two types of boundary conditions (with possible or limited circumferential displacements of unloaded sides) is presented. Panels made of functionally graded materials (FGMs) of two constituents (metallic and ceramic phases) are treated as multi-layered composite structures with transverse inhomogeneity. Volume fractions of ceramics and metal distribution throughout the layer thickness are described by a simple power law. The influence of the transverse inhomogeneity of FGM panels on unsymmetrical stable post-buckling paths is shown. Special attention is paid to effect of the imperfection sign on post-buckling paths of investigated FGM panels. Some validations of the finite element analysis are discussed for isotropic panels compressed according to two (force and kinematic) loading schemes.
EN
Is stated practical method for analysis of orthogonal plates with consideration of specific model of design diagram, boundary conditions and loading. For illustration of offered method are considered specific examples: applied in the center pinning on all four sides plate, when is constant, all four sides of plate are rigidly attached and on them is applied uniformly distributed constant loading.
PL
W artykule przedstawiono metodę analizy ortogonalnych płyt, która ma zastosowanie praktyczne. Metoda projektowania polega na analizie schematu statycznego, warunków brzegowych i obciążeń. W celu zilustrowania metody przedstawiono przykłady obliczeniowe. Pierwszy dotyczy płyty opartej swobodnie na wszystkich czterech krawędziach, obciążonej siłą skupioną pośrodku, natomiast drugi dotyczy płyty zamocowanej sztywno oraz obciążonej obciążeniem równomiernie rozłożonym.
EN
It was proven that fuel injection advance angle has an effect on temperature state of diesel engine piston. This effect is significant and commensurable with the piston oil cooling effect. The methodology for determining boundary conditions of piston heat exchange that considers fuel injection advance angle was developed. Empiric dependency of heat transfer in piston CC from diesel power and fuel injection advance angle is offered. The results of temperature state of diesel piston 4ЧН12/14 are represented at different engine boost levels, fuel injection advance angle and structure oil-cooling methods.
PL
Wykazano, że stan cieplny tłoka zależy od kąta wyprzedzenia wtrysku oleju napędowego. Efekt ten jest istotny i współmierny z efektem chłodzenia tłoków olejem smarującym. W pracy przedstawiono empiryczną zależność przewodzenia ciepła w komorze spalania tłoka silnika o zapłonie samoczynnym od kąta wyprzedzenia wtrysku paliwa. Artykuł zawiera również wyniki badań stanu cieplnego tłoka silnika o zapłonie samoczynnym 4ChN12/14 dla różnych wartości obciążenia, kąta wyprzedzenia wtrysku paliwa i konstrukcji systemu chłodzenia olejem.
EN
The article deals with the research results of temperature distribution on infrared heater surface. Mathematical model of the process of heat exchange on infrared heater surface was developed. The experimental measurements have been carried out and the data of the temperature on infrared heater surface have been obtained for verification the reliability of the results of theoretical studies. The results of the studies showed that the temperature gradient of the area of heater changed no more than 4.5°C.
EN
Advanced computer technology tools, like computational fluid dynamics (CFD) and knowledge about the functioning of the human blood circulatory system, structure of blood, behavior of vessels – allow improving understanding the process of blood distribution in human body. Complex simulation has to assume multiphase approach, walls elasticity and pulsating blood flow conditions, resulting from work of the heart [1]. In the presented work the blood flow and pressure were simulated. The characteristic impedance, peripheral resistance, capacitance in the systemic peripheral vascular beds had been taken into the consideration in electrical analogues as a lumped parameter model (LPM) of the circulatory system which will be implemented as a boundary conditions in the complete CFD model on the inlet of ascending aorta and on the outlets of descending aorta, innominate artery, left common artery and left subclavian artery [2]. The resistance in a vessel was modeled by electronic component – resistor. The blood flow is not stationary, it is stored (e.g. in the vessels and kidneys) just like energy in the capacitors. Coil is an analog to the inert tendency of blood, which mass resists to move due to the pressure difference. Furthermore it can be assumed that flow has only one direction – so vessels act like a diodes in electronic circles. Additionally the conservation of the mass principle has been applied converted into the Kirchhoff’s law [3].The realistic, time-course, lumped parameter (0D) model represents the cardiovascular system and is written in Matlab code, however it can be implemented in the external numerical modeling application (CFD) in the future.
PL
Zaawansowane komputerowe narzędzia wspomagania inżynierskiego, jak numeryczna mechanika płynów (CFD) oraz wiedza na temat funkcjonowania układu krążenia człowieka, struktury krwi, zachowania naczyń krwionośnych pozwalają na lepsze zrozumienie procesu dystrybucji krwi po organizmie. Kompleksowe symulacje muszą zakładać wielofazowość przepływu krwi, elastyczne ściany naczyń krwionośnych oraz pulsacyjny przepływ wynikający z charakterystyki pracy serca [1]. W prezentowanej pracy zamodelowano przepływ oraz ciśnienie krwi. Charakterystyczna impedancja, rezystancja oraz pojemność zostały wzięte pod uwagę w elektrycznej analogii jako model skupiony dużego układu krążenia, który zostanie zaimplementowany jako warunek brzegowy w kompletnym modelu CFD na wlocie do aorty wstępującej oraz na wylotach z pnia ramienno-głowowego, tętnicy szyjnej wspólnej lewej i tętnicy podobojczykowej lewej. Opór przepływu krwi w naczyniach jest analogiczny do oporu elektrycznego rezystora. Niestacjonarny przepływ regulowany przez elastyczne naczynia krwionośne można zasymulować używając kondensatora. Za pomocą cewki można opisać inercję krwi. Co więcej, zakładając, ze krew płynie tylko w jednym kierunku mimo zmiennego ciśnienia dzięki działaniu zastawek, w modelu można użyć w ich miejsce diod, które podobnie działają na przepływ prądu. Dodatkowo analogia elektryczna umożliwia zastosowanie zasady zachowania masy dzięki prawu Kirchhoffa [3]. Powstały model skupiony opisujący układ krążenia został napisany w programie Matlab, jednakże może być przepisany na język programowania C i zaimplementowany w zewnętrznym oprogramowaniu CFD.
EN
In this paper we present the results of simulations of the Magnetic Induction Tomography (MIT) forward problem. Two complementary calculation techniques have been implemented and coupled, namely: the finite element method (applied in commercial software Comsol Multiphysics) and the second, algebraic manipulations on basic relationships of electromagnetism in Matlab. The developed combination saves a lot of time and makes a better use of the available computer resources.
17
Content available remote Klasyczne rozwiązania w teorii równań różniczkowych o pochodnych cząstkowych
PL
W artykule opisujemy metodę charakterystyk, która pozwala znaleźć rozwiązania klasycznych problemów brzegowych w postaci zamkniętej dla liniowych równań różniczkowych cząstkowych typu hiperbolicznego w przypadku dwóch zmiennych niezależnych. Udowodniono warunki konieczne i wystarczające dla każdego zadania z określonymi funkcjami, które są po prawej stronie równania i dla warunków brzegowych, przy których istnieje rozwiązanie klasyczne. Zaprezentowano przegląd wyników dotyczących istnienia rozwiązań klasycznych otrzymanych za pomocą metody charakterystyk.
EN
In this paper we describe the method of characteristics, which allows finding a closed form solution of the classical boundary value problems for linear partial differential equations of hyperbolic type in the case of two independent variables. Necessary and sufficient conditions for each task matching the specified functions, in the right-hand side of the equation and the boundary conditions that allow suggesting that the classical solution exists are proved. Review of existing results concerning the classical solutions obtained by the method of characteristics is given.
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.
PL
Poddano analizie szczególnie trudne warunki eksploatacji powierzchni roboczej cylindrów Yankee, stosowanych w procesach wytwarzania papierów tissue. Omówiono zagadnienia trwałości oraz „stanu granicznego” powierzchni płaszcza cylindra z uzasadnieniem potrzeby jej szlifowania bądź regeneracji. Opisano proces klasycznego krepowania wstęgi tissue. Scharakteryzowano pozytywne dla procesu, lecz negatywne dla jakości powierzchni, efekty stosowania skrobaków krepujących.
EN
The article analyses particularly difficult operation conditions for working surface of Yankee cylinders used in tissue making processes. Life and boundary conditions of cylinder covers are discussed underlining the need for their grinding or recovery. The process of classic creping of tissue sheet is also described. The article presents application results of creping doctors – positive for the process and negative for surface quality.
PL
Celem artykułu było przedstawienie możliwości wykorzystania techniki numerycznej mechaniki płynów CFD w wentylacji i klimatyzacji oraz związanych z tym problemów i sposobów ich rozwiązania. W artykule scharakteryzowano metodę numerycznego prognozowania przepływu i ciepła CFD. Przedstawiono problemy specyficzne dla jej zastosowania do badania przepływów wentylacyjnych: modelowanie turbulencji przepływu, możliwości odwzorowania geometrii modelowanego pomieszczenia, dobór odpowiedniej siatki dyskretyzacji, sposoby zadawania warunków brzegowych, w tym przede wszystkim w otworach nawiewnych. Pokazano pochodzące z badań własnych autorów przykłady zastosowania tej techniki do badań i projektowania rozdziału powietrza wentylacyjnego: – badania rozkładu parametrów powietrza w istniejącym obiekcie, – badania warunków komfortu cieplnego w istniejącym lub projektowanym obiekcie, opracowanie koncepcji poprawy warunków cieplno-wilgotnościowych w istniejącym obiekcie, – sprawdzenia różnych koncepcji rozdziału powietrza w projektowanym obiekcie, – badania wpływu różnych czynników na warunki panujące w wentylowanym obiekcie.
EN
The purpose of this paper was to present the possibilities of using technique of numerical fluid dynamics CFD in ventilation and air-conditioning, as well as, related problems and ways to solve them. The paper described numerical method of air and heat flow prediction CFD. It introduced the problems that are specific to its application for studying the ventilation flows: the modelling of flow turbulences, capabilities of mapping geometry of the modeled room, the selection of an appropriate discretization grid, methods of setting boundary conditions, especially in the inlets. The examples, derived from the authors own researches, of use of this technique for the research and design of ventilation air distribution are presented: – study of air parameters distribution in the existing facility, – study of the thermal comfort conditions in the existing or proposed facility, – development of the concept of improving thermal-moisture conditions in the existing facility, – examination of the various concepts of air distribution in proposed facility, – study of the effect of various factors on the conditions prevailing in the ventilated facility.
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.