Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelling and simulation of the machining process based on multiscale approach - a comprehensive review

Grzesik Wit, Jarosz Krzysztof

Mechanik

|

2025

|

R. 98, nr 7

6--13

EN

This paper reviews key principles of multiscale modeling and numerical simulations of fundamental physical phenomena in machining processes, including plastic deformation, chip formation, and interfacial friction. Representative applications of modeling for multiphase and composite materials, determination of constitutive equation constants, and simulation of nano- and micromachining processes using hybrid MD+FEM and SPH+FEM methods are discussed.

PL

W artykule przedstawiono kluczowe zasady modelowania wieloskalowego oraz symulacji numerycznych zjawisk fizycznych zachodzących w procesach obróbki skrawaniem, takich jak odkształcenia plastyczne, powstawanie wiórów i tarcie międzyfazowe. Omówiono wybrane przykłady zastosowania modelowania do materiałów wielofazowych i kompozytowych, wyznaczania stałych w równaniach konstytutywnych materiału oraz symulacji procesów nano i mikroobróbki przy użyciu metod hybrydowych MD+FEM i SPH+FEM.

2

Progress in modelling and simulation of the machining process - part I: Multiscale modelling

Grzesik Wit

Mechanik

|

2024

|

R. 97, nr 3

30--37

EN

In this paper some rules of a multiscale modelling and numerical simulations of fundamental physical phenomena associated with the machining process, including mechanisms of plastic deformation, chip formation and interfacial friction are overviewed. Some representative examples of the modelling application to multiphase and composite materials, determination of constants in the material constitutive equations and simulation of nano- and micromachining processes using MD-FEM and SPH-FEM hybrid methods are given.

PL

W artykule omówiono zasady wieloskalowego modelowania i symulacji numerycznej podstawowych zjawisk fizycznych towarzyszących procesowi skrawania, w tym mechanizmów odkształcania materiału, tworzenia wióra i tarcia. Podano przykłady zastosowania modelowania materiałów wielofazowych i kompozytowych, wyznaczania stałych materiałowych w równaniu konstytutywnym oraz symulacji mikro- i nanoobróbki z użyciem hybrydowej metody MD-FEM i SPH-FEM.

3

Wymagania dyrektyw 2006/42/WE (maszynowa) i 2009/104/WE (narzędziowa)

Mitek Marcin, Wersta Robert, Jóźwik Zbigniew.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2023

|

nr 9-10

14--22

PL

Funkcjonowanie wszystkich branż przemysłowych jest nierozerwalnie związane z użytkowaniem maszyn, urządzeń i całych instalacji. Wiele zaawansowanych technologicznie obszarów wymaga nacisku na kwestie bezpieczeństwa.

4

Wymagania dyrektyw 2006/42/WE (maszynowej) i 2009/104/WE (narzędziowej)

Mitek Marcin, Wersta Robert, Jóźwik Zbigniew

Promotor BHP

|

2023

|

nr 10

34--40

PL

Coraz więcej uwagi poświęca się kwestii bezpiecznego użytkowania maszyn, urządzeń i instalacji. Dlaczego wprowadzono dyrektywy maszynową i narzędziową i w jaki sposób wpływają one na bezpieczeństwo zakładów pracy?

5

GPU implementation of atomic fluid MD simulation

Dawid Aleksander

TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk

|

2022

|

Vol. 26, No 1

25--37

EN

A computer simulation of an atomic fluid on a GPU was implemented using the CUDA architecture. It was shown that the programming model for efficient numerical computing applications was changing with the development of the CUDA architecture. The introduction of the L2 cache decreased the latency between the global GPU memory and the registers. The performed MD simulation using the global memory and registers showed that the average acceleration relative to the CPU reached 80 times for single-precision calculations. Usually, the shared block memory gives much be4er results for this kind of calculation. We have found that using the shared memory gives acceleration over 116 times in comparison to the CPU. It is about 49% faster than using the global memory and registers. It is shown here that the performance of generally available graphics cards for double-precision calculations is significantly lower than for single-precision calculations. The recorded double-precision acceleration relative to the CPU in our experiment averaged 6 and 7 times for the global and shared memory, respectively. We performed these calculations on two different CUDA enable device systems.

6

Multiscale water drop contact angles at selected silica surfaces

Zhang Chen, Wang Xuming, Li Lixia, Jin Jiaqi, Polson Randy, Miller Jan D.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2022

|

Vol. 58, iss. 5

art. no. 152154

EN

In this study, multiscale advancing contact angles for glycerol/water drops at silica surfaces are reported for millidrops, submicron-drops, and nanodrops. Selected silica surfaces were muscovite, silicon, and talc. The contact angles for millidrops (1–2 mm) were determined by the traditional sessile drop technique. For submicron-drops (0.1–1.0 μm), a hollow tip Atomic Force Microscope (AFM) procedure was used. The contact angles for nanodrops (~7 nm) were examined from Molecular Dynamics (MD) simulation. The results were compared to evaluate the effect of drop size on the contact angle. In the case of the hydrophobic talc surface, the 75° advancing contact angle did not vary significantly with drop size. For the hydrophilic muscovite surface, the water drop wet the surface and an advancing contact angle of about 10° was found for the millidrops and submicron-drops. However, for the MD simulated nanodrops, attachment and spreading of the ~7 nm drop created a 2D film of molecular dimensions, the contact angle of which was difficult to define and varied from 0° to 17°. Perhaps of equal interest from the MD simulation results was that the spreading of the glycerol/water nanodrop at the muscovite surface resulted in crystallographic directional transport of water molecules to the extremities of the 2D film. Such separation and segregation left the center of the film with an increased concentration of glycerol. Based on these results, the line tension, which has been found in other investigations to account for contact angle decrease with a decrease in drop size, does not seem to be a significant factor in this study.

7

Considering semi-crystallinity in molecular simulations of mechanical polymer properties : using nanoindentation of polyethylene as an example

Fritz Susanne

Computer Methods in Materials Science

|

2021

|

Vol. 21, No. 1

35--50

EN

Molecular dynamic (MD) simulations have been used to investigate the response of semi-crystalline polymers in nanoindentation tests, using polyethylene (PE) as an example. To that purpose, semi-crystalline simulation boxes of linear PE with various chain lengths up to C2000 were created by homogeneous nucleation during the non-isothermal cooling of melts. The final crystallinity depended on the chain length and the cooling rate used and could be estimated using various parameters like density, fraction of bonds in trans conformation, and energy terms. The simulation boxes were transferred into surface models and subjected to nanoindentation tests using non equilibrium MD. This allowed the deformation behaviour of the material to be analysed directly. Strong dependencies on the crystallinity of the PE were found, which underlines the importance of considering crystallinity when investigating the mechanical properties of semi-crystalline polymers by means of simulations.

8

Effect of engine speeds and dimethyl ether on methyl decanoate HCCI combustion and emission characteristics based on low-speed two-stroke diesel engine

Wang Shiye, Yao Li

Polish Maritime Research

|

2020

|

nr 2

85--95

EN

The combustion and emission characteristics of homogeneous charge compression ignition (HCCI) fuelled by methyl decanoate (MD) with different engine speeds and dimethyl ether (DME) mixing ratios are investigated in this work. Engine data of a MAN B&W 6S70MC low-speed two-stroke marine diesel engine were used for the reactor. The results show that a decrease of engine speed has little effect on the in-cylinder temperature and pressure of the engine at constant excess air coefficient of 1.5. Meanwhile, NOx emissions decrease with a decrease of engine speed in pure MD HCCI combustion. The results also indicate that NOx and CO2 emissions decrease significantly with an increase in the percentage of DME in MD and DME mixing combustion at a constant total mole fraction and engine speed of 85 revolutions per minute (r/min).

9

How to stimulate polymeric surfaces biocompatibility and hydroxyapatite formation: experiments supported by MD simulations

Gołda-Cępa Monika, Chytrosz Paulina, Riedlova Kamila, Kulig Waldemar, Ćwiklik Łukasz, Kotarba Andrzej

Engineering of Biomaterials

|

2020

|

Vol. 23, no. 158 spec. iss.

40

10

Zastosowanie metod dynamiki molekularnej w badaniach nad układami z wiązaniami wodorowymi

Jezierska A., Panek J. J.

Wiadomości Chemiczne

|

2017

|

[Z] 71, 7-8

473--495

EN

Modern computational chemistry offers a wide variety of methods allowing us to investigate very complex systems. In the current study, we would like to focus on ab initio and classical molecular dynamics to show their applications in our research. Car-Parrinello molecular dynamics (CPMD) was carried out to study compounds possessing intra- and intermolecular hydrogen bonds. Our simulations were performed in vacuum, in solvent and in crystalline phase. It is well known that intramolecular hydrogen bonding stabilizes 3D structure of molecules. The strength of the bonding and its features are influenced by inductive and steric effects. Our short overview on CPMD application to systems with intramolecular HB we start from Schiff and Mannich bases -model compounds to investigate intramolecular hydrogen bonding. Other examples reported here derive from the class of N-oxide type compounds. Special attention was devoted to another representative structure in such investigations – picolinic acid N-oxide. In some examples listed above proton transfer phenomena occurred making these compounds interesting objects for future excited state studies. Aliphatic boronic acid was used as a model example to study intermolecular hydrogen bonds based on CPMD method. Further, classical molecular dynamics was applied to investigate proteins. Here, we would like to report our results for two biomolecules. The first one is proteinase K for which the impact of mercury(II) on its catalytic center was studied. The second one is streptavidin. For the latter one its complexes with biotinylated ligands were investigated. We close our review with a paragraph describing further development and perspectives related to CPMD method.

11

Molecular order and dynamics of 5CB liquid crystals in confined space - computer simulation

Gwizdała W., Gburski Z.

TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk

|

2015

|

Vol. 19, No 1

35--64

EN

We studied the dynamical and structural properties of an important nematic 4-n-pentyl-4’-cyanobiphenyl (5CB) mesogen placed near carbon allotropes (graphene, nanotube), using modeling and molecular dynamics simulations (MD). Every investigated nanosystem (a free cluster of 5CB, a 5CB cluster confined in a single-walled carbon nanotube, 5CB mesogens located between two graphene sheets, a 5CB thin layer on a single-walled carbon nanotube, a thin layer of a 5CB molecules near graphene plane) contains a liquid crystal cluster consisting of 5CB molecules (22–98 molecules). We also performed a computer experiment for a 5CB bulk sample (196 5CB mesogens) with periodic boundary conditions. The following observables were calculated for several temperatures: mean square displacement, radial distribution function and second rank order parameter of 5CB clusters. The obtained results from MD simulations were discussed and compared with the experimental data.

12

Growth of intermetallic compound between indium-based thermal interface material and copper substrate: molecular dynamics simulations

Fałat T., Płatek B.

Materials Science Poland

|

2015

|

Vol. 33, No. 2

445--450

EN

The diffusion phenomenon occurring between copper and indium was investigated by molecular dynamics simulations. The calculations were carried out in various temperatures in aging domain with the use of the commercially available Materials Studio v.6. software. The results showed that the intermetallic compound (IMC) growth followed the parabolic law, which indicated this growth to be mainly controlled by volume diffusion. The growth activation energy was estimated at 7.48 kJ.mol(-1).

13

Modelowanie tarcia pomiędzy powierzchniami stalowymi ściany i gąsienicy robota wspinającego z zastosowaniem pakietu MD ADAMS

Cader M., Cieśla M.

Mechanik

|

2013

|

R. 86, nr 2CD

PL

W pracy przedstawiono metodologie doboru parametrów modelu tarcia wymaganych przez środowisko MD ADAMS dla powierzchni stalowych. Zaplanowano i przeprowadzono eksperymenty mające na celu wyznaczenie wartości wymaganych parametrów oraz eksperyment mający na celu weryfikacje tych wartości na obiekcie symulacyjnym – modelu robota wspinającego się po ścianach stalowych. W pracy przedstawiono wyniki obu eksperymentów w zestawieniu z wynikami eksperymentów przeprowadzonych na rzeczywistych modelach.

EN

The paper presents a methodology for the determinate of the friction model parameters required by the MD ADAMS environment for steel surfaces. Planned and carried out experiments to determine the value of the required parameters, and an experiment designed to verify the determinated value. The experiment based on modeling of motion of the steel-wall climbing robot. In this paper presents results both of experiments.

14

Assessment of the possibilities of determining the characteristics of a pneumatic tyre with the use of an original road test system

Stańczyk T., Stachowski P.

Archiwum Motoryzacji

|

2013

|

Nr 1

65-83

EN

An original method of the carrying out of road test measurements, which enables the obtaining of side slip characteristics of pneumatic tyres in a simple way, has been presented. A unique measuring trailer built at the Chair of Automotive Vehicles and Transport of the Kielce University of Technology has be en demonstrated. The trailer design and the trailer actually built have been shown. The measurements carried out during road tests with the use of the trailer have been described and an example of the measurement results obtained has been presented in the form of a side slip characteristic curve of the tyre under tests. Furthermore, a model for investigating the dynamic characteristics of the towing vehicle and trailer system was formulated to assess the correctness of the method used. The necessary parameters and assumptions we re introduced and the number of degrees of freedom was determined for the model. The procedure to build the model with the use of the MD ADAMS software designed for analysing the dynamics of multi-mass systems has been described. The elements of the system under consideration, in particular the model solids and links between them, the system of external forces, and the pneumatic tyre model used, have been characterized. The simulation tests performed have been described. The simulation test results and the procedure of analysing them to determine the side force values for an argument applied in the form of a set of tyre slip angle values have been presented. The characteristic curve of the side slip of the pneumatic tyre as obtained from the tests has be en compared with the reference characteristic curve of the pneumatic tyre model used in the system under investigation. The results obtained from the work done have been recapitulated and assessed.

PL

W pracy zaprezentowano autorską metodologię wykonywania pomiarów drogowych, umożliwiających w prosty sposób pozyskiwanie charakterystyk bocznego znoszenia kół ogumionych. Przedstawiono oryginalną przyczepę pomiarową zbudowaną w Katedrze Pojazdów Samochodowych i Transportu Politechniki Świętokrzyskiej. Zaprezentowano przyczepę na etapie jej projektowania i w postaci zbudowanego urządzenia. Opisano pomiary drogowe wykonane z użyciem przyczepy i przedstawiono przykładowy wynik tych pomiarów w postaci charakterystyki bocznego znoszenia badanego koła. Następnie, w celu oceny poprawności zastosowanej metodologii, sformułowano model do badania dynamiki układu samochód . przyczepa. Wprowadzono niezbędne parametry i założenia oraz określono liczbę stopni swobody modelu. Opisano procedurę tworzenia modelu za pomocą oprogramowania do analizy dynamiki układów wielomasowych MD ADAMS. Scharakteryzowano elementy tworzące analizowany układ, bryły i więzy występujące pomiędzy nimi, siły zewnętrzne oraz użyty model koła ogumionego. Opisano przeprowadzone badania symulacyjne. Przedstawiono wyniki otrzymane podczas badań symulacyjnych i procedurę ich analizy w celu otrzymania wartości siły bocznej dla argumentu zadanego w postaci kąta znoszenia. Otrzymaną charakterystykę bocznego znoszenia porównano z charakterystyką wzorcową modelu koła ogumionego, zastosowanego w badanym układzie. Dokonano podsumowania i oceny otrzymanych wyników.

15

Symulacja wspinania się po schodach robota o zmiennej konfiguracji Cameleon z zastosowaniem programu MD Adams

Trojnacki M., Błaszczykiewicz K.

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 7CD

927--936

PL

Praca dotyczy symulacji wspinania się po schodach robota o zmiennej konfiguracji Cameleon z zastosowaniem programu MD Adams. Omówiono koncepcję robota, pokazano strukturę kinematyczną jego modułów oraz model CAD konstrukcji opracowany przy użyciu programu Autodesk Inventor. Opisano koncepcję syntezy ruchu robota po schodach i przedstawiono etapy budowy modelu symulacyjnego robota w programie MD Adams. Zaprezentowano uzyskane wyniki badań symulacyjnych ruchu robota oraz wnioski.

EN

This paper concerns the simulation of climbing the stairs of a reconfigurable mobile robot Cameleon using MD Adams program. The robot's idea is described and kinematical structures of its modules are depicted. Robot's CAD model developed in Autodesk Inventor program is presented. The idea of robot's climbing the stairs is described and the stages of developing of robot’s simulation model in MD Adams program are depicted. Simulation research results of robot's motion are presented and discussed.

16

Symulacja ruchu mobilnego robota hybrydowego z zastosowaniem programu MD ADAMS

Trojnacki M. T., Wilk Ł.

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 2CD

PL

W pracy przedstawiono metodyke modelowania i symulacji ruchu mobilnego robota hybrydowego z zastosowaniem pakietu MD ADAMS. Konstrukcja robota została zamodelowana z uwzglednieniem geometrii oraz parametrów masowych na podstawie jego modelu CAD. Opisano srodowisko badan symulacyjnych oraz przeprowadzono symulacje wspinania sie robota po schodach. Symulacja ta została przeprowadzona na podstawie zadanych parametrów ruchu w jego parach kinematycznych. Wygenerowano równie_ przebiegi czasowe parametrów zwiazanych z ruchem robota oraz animacje tego ruchu.

EN

This paper describes methodology of modeling and motion simulation of a mobile hybrid robot using MD Adams software. The construction of the robot was modeled taking into account the geometry and mass parameters, based on its CAD model. The environment for simulation tests was described and simulation of the robot climbing the stairs was conducted. This simulation was executed for desired motion in joints. As a result, parameters associated with the robot's motion were plotted and its motion animation was rendered.

17

Analiza modelu konstrukcji robota wspinającego się po ścianach kotła energetycznego przeprowadzona w oparciu o symulacje komputerowe w programie MD ADAMS

Cader M., Cieśla M.

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 7CD

111--118

PL

W artykule przedstawiono metodologię komputerowej symulacji ruchu wspinającej się platformy robota dedykowanej do diagnostyki ścian paleniska kotłów energetycznych dużej mocy. Przedstawiono i opisano założenia, przebieg oraz wnioski z przeprowadzonych symulacji. Ponadto w artykule zawarto opis obecnej metodologii diagnostyki ścian paleniska z zastosowaniem wpinającej się platformy. Artykuł zawiera również opis konstrukcji modelu CAD platformy, który został poddany symulacyjnym testom komputerowym.

EN

This paper presents a methodology of computer simulation of climbing robot’s platform dedicated to the diagnosis of the furnace walls, high-power boilers. Shown and described assumptions, the course and conclusions of the simulation. Additionally, this article presents an description of current diagnostic methodology using the furnace walls by the platform. The paper contains a description of the construction of the CAD platform, which has been testing using computer simulation.

18

Molecular dynamics simulation study of the liquid crystal phase in small mesogene cluster (9CB)20

Dawid A., Gburski Z.

Materials Science Poland

|

2012

|

Vol. 30, No. 3

212--216

EN

Using the molecular dynamics (MD) technique, we have investigated a nano droplet composed of twenty mesogene molecules 4-n-alkyl-4-cyanobiphenyl (9CB). The geometry of the 9CB molecule was calculated with the DFT method. We treat 9CB molecules as rigid bodies, the intermolecular interaction is taken to be the full site-site pairwise additive Lennard-Jones (LJ) potential. We calculated the radial and orientational distribution functions in the temperature range of 100 to 350 K, as well as the linear and angular velocity autocorrelation functions and their Fourier transforms. We observed liquid crystal ordering in the studied nanoscale system, up to its vaporization temperature.

19

Modelowanie i symulacja ruchu mobilnego robo- ta bojowego z zastosowaniem zaawansowanego oprogra- mowania CAE - MD ADAMS

Cader M., Trojnacki M. T., Błaszczykiewicz K.

Mechanik

|

2011

|

R. 84, nr 2

134-134

PL

Przedstawiono metodykę modelowania i symulacji ruchu robota bojowego z zastosowaniem pakietu MD ADAMS. Opisano środowisko badań symulacyjnych oraz zamieszczono przykładową symulację podnoszenia ładunku wybuchowego. Pakiet MD ADAMS został użyty do modelowania konstrukcji robota z uwzględnieniem jego geometrii i parametrów masowych na bazie modelu CAD. Przeprowadzono symulacje dynamiczne ruchu robota na podstawie procedur generowania ruchu. Wykonano również wizualizację parametrów związanych z jego ruchem i animację tego ruchu. Program MD ADAMS pomógł w obliczeniu zadania odwrotnego kinematyki dla manipulatora oraz przeprowadzeniu szeregu eksperymentów komputerowych, których wykonanie w rzeczywistości byłoby czasochłonne i niejednokrotnie ryzykowne dla prototypu.

EN

The paper presents a methodology of modeling and motion simulation for a mobile combat robot using MD ADAMS package. Describes the environ- ment of simulation, and provides an example of simulation of explosive lift. MD ADAMS package was used to model the structure of the robot's geometry and mass parameters based on the CAD model. Dynamic simula- tions based on the robot motion generation procedures were carried out. Also visualization of the parameters associated with its movement and animation of the movement was performed. MD ADAMS software helped with calculating the inverse kinematics of the manipulator and conducting a series of computer experiments. Performance of these tests in reality would be time consuming and often risky for the robot prototype.

20

Projekt funkcji skrótu bazującej na konstrukcji MCM i przekształceniach trójkątnych

Glet M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2011

|

Vol. 60, nr 4

400-411

PL

Praca przedstawia autorskie podejście do problemu projektowania funkcji skrótu. Zaproponowana konstrukcja bazuje na schemacie Mix-Compress-Mix przekształceniach trójkątnych oraz multipermutacjach. Dzięki temu przedstawiona rodzina funkcji skrótu charakteryzuje się dobrymi własnościami kryptograficznymi oraz możliwością efektywnej implementacji w środowiskach wielowątkowych.

EN

This paper presents a new familly of cryptographic hash functions based on Mix-Compess-Mix schema multipermutation and T-functions. This new familly has very good cryptographic properties and can be impelmented in a very efective way in multithreaded environments.