Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Environmental influences on propagation of explosive wave on the dynamic response of plate

100%

Barnat W.

|

tom Vol. 62, nr 3

423--429

EN

The purpose of this article is to present the influence of the environment on the propagation of a shock wave and the dynamic response of the plate load by a shock wave. In the course of research in this field an experimental study was performed. An experimental study concerns the test plate loaded by a shock wave, formed after the detonation of an explosive device with equivalent weighing of TNT equal to 1 kg. During numerical investigations environmental impacts have been tested on the dynamic response disc. The considered environments of explosions were air water and soil. A model of the phenomenon has been prepared using commercial software MSC DYTRAN.

2

Wpływ płaskiego dna pojazdu wojskowego na załogę z uwzględnieniem modelu gruntu opisanego modelem materiałowym Mie-Gruneisena

51%

Barnat W. , Panowicz R. , Niezgoda T.

|

tom T. 11, nr 42

27-35

PL

Problematyka odporności udarowej pojazdów jest opisywana w wielu artykułach i dokumentach standaryzacyjnych traktujących o obiektach specjalnych. W pracy przedstawiono wyniki analizy numerycznej układu mechanicznego pojazd-wybuch opisanego poprzez obszar Eulera i elementy Lagrange'a. Interakcje pomiędzy pojazdem a ładunkiem uzyskano dzięki sprzężeniu ogólnemu. Przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych dla elementów struktury nośnej wozu bojowego obciążonej udarem wygenerowanym wybuchem dużego ładunku wybuchowego pod dnem pojazdy przy uwzględnieniu fali odbitej od podłoża modelowanego modelem materiałowym Mie-Gruneisena. W niniejszej pracy wykorzystano sprzężenie pomiędzy ośrodkiem opisywanym za pomocą równań mechaniki ośrodków ciągłych w ujęciu Eulera, a ośrodkiem opisywanym za pomocą równań Lagrange'a do opisu oddziaływania pomiędzy konstrukcją a obciążającą ją falą ciśnienia pochodzącą od wybuchu. Równaniami w ujęciu Eulera opisuje się zwykle ciecz - w tym wypadku jest to powietrze, w którym dochodzi do detonacji materiału wybuchowego i propagacji fali uderzeniowej. Natomiast równaniami wyrażającymi prawa zachowania masy, pędu i energii w ujęciu Lagrange'a opisuje się zachowanie struktury (konstrukcji). Do sprzężenia oddziaływań płynu i struktury wybrano sprzężenie ogólne, które jest zawarte w standardowej implementacji oprogramowania MSC Dytran. Celem badań numerycznych przedstawionych w niniejszym artykule było zbadanie wpływu gruntu na wyniki analizy numerycznej, którą przeprowadzono dla przykładowego modelu numerycznego skorupy pojazdu obciążonego oddziaływaniem fali ciśnienia pochodzącej od detonacji dużego ładunku materiału wybuchowego. Fala ciśnienia wywołana detonacją (zasymulowana w przybliżeniu detonacją punktową) rozchodziła się w obszarze o kształcie sześcianu z nadanymi odpowiednimi warunkami brzegowymi. Rozwiązanie teoretyczne propagacji silnej nieciągłości o kształcie sferycznym zapoczątkowane ze źródła punktowego istnieje w formie analitycznych równań podobieństwa Taylora. Opracowanie pełnowymiarowego modelu pojazdu specjalnego było poprzedzone dodatkowymi badaniami laboratoryjnymi własności mechanicznych stali pancernej wykorzystywanej do budowy tego typu pojazdów. Badania te przeprowadzono w Katedrze Mechaniki i Informatyki Stosowanej WAT.

EN

The problem of vehicle's resistance on loads impact and standardizations issues, concerning special structures, are broadly discussed in many articles. In this paper, the numerical analysis results from an armoured vehicle, loaded with explosives detonation blast wave is presented. Ground proximity effects in the wave reflection process that is also taken into account. The aim of this study is to examine how to include the ground model into the simulation of impact of blast wave, being the result of detonation of large explosives on a structure of an armoured vehicle's hull. Additional material study of an armour steel was conducted in Department Of Mechanics And Applied Computer Science, Military University of Technology, in order to obtain suitable material.

3

Wstępna analiza numeryczna oddziaływania odłamka i wybuchu IED na płytę stalową

51%

Barnat W. , Panowicz R. , Niezgoda T. , Sławiński G.

|

tom T. 11, nr 42

37-43

PL

W pracy opisano wstępne wyniki symulacji numerycznej zjawiska sprzężonego oddziaływania wybuchu i odłamka na płytę stalową. Kształt odłamka przyjęto na podstawie STANAGu 4569. Do przeprowadzenia symulacji wykorzystano metodę elementów skończonych (MES) zaimplementowaną w programie MSC Dytran. Obliczenia numeryczne wykonano w opcji explicite na wieloprocesorowym klasterze obliczeniowym. Niezbędne do budowy modelu dane materiałowe zaczerpnięto z dostępnej literatury.

EN

Impact resistance of material structure and standardizations issues, concerning armoured objects, are discussed in many articles. Recent military conflicts show that the Improvised Explosive Devices are the most dangerous threats to the soldiers. In this article an analysis of simultaneous impact of steel ball and blast wave on an armour plate is presented. The simulation was conducted using FE method implemented in MSC Dytran. As a result, stress maps, displacement and energy graphs were obtained. The data was later used to adjust the numerical model. Such an analysis is important in the modern armour design process as it allows investigation in many cases without excessive costs.

4

Wagon z obrotową platformą ładunkową do transportu intermodalnego naczep samochodów ciężarowych

51%

Orłowski K. , Barnat W. , Krasoń W.

|

tom nr 38

211--227

PL

W europejskim transporcie kolejowym stosowano w ostatnich latach systemy bazujące na przeładunku pionowym lub poziomym. Załadunek i rozładunek w systemach pionowych i poziomych wymaga zastosowania specjalnych terminali z wyposażeniem dodatkowym. W systemie poziomym pojazdy wjeżdżają z rampy kolejowej poprzez ostatni wagon, używając własnego napędu i wykorzystując specjalistyczne platformy ładunkowe. W artykule przedstawiono specjalny wagon kolejowy z płaską i nisko umieszczoną obrotową platformą. Konstrukcja ta może być używana do transportu różnego typu pojazdów, takich jak ciągniki, ciężarówki, przyczepy, naczepy i kontenery. Wagon umożliwia szybki i wygodny załadunek i rozładunek pojazdów (bez urządzeń dźwigowych), samozaładunek i rozładunek bez terminali i specjalnego zabezpieczenia logistycznego, wymagany jest tylko utwardzony peron bez dodatkowej infrastruktury; każdy wagon może być załadowany i rozładowany oddzielnie.

EN

In recent years, combined systems based on vertical or horizontal handllng have been implemented into European intermodal railway transport. In vertical and hrizontal systems, loading and unloading require special terminals with an addltional equipment. Vehicles, using their own engines, are driven on and off platforms through a ramp at the last carriage (horizontal system). The special railway wagon with a rotatable, Iow and flat loading floor was presented in the paper. Such structure can be used for transporting various types of vebicles, such as tractors, trucks, trailers, semitrailers, cargo containers. The railway wagon allows quick and convenient loading and unloading of vebicles and containers (no cranes needed), self-loading and unloading; no platform infrastructure required, instead of hardened, flat, surface; no need for hubs, terminals or special logistics; each wagon can be operated separately.

5

Walidacja modelu fali uderzeniowej w różnych aspektach

51%

Niezgoda T. , Barnat W. , Morka A. , Morka A.

|

2008

|

tom R. 49/2, nr 4-5

119-123

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad modelowaniem fali uderzeniowej w różnych aspektach. Fale uderzeniową badano w sposób numeryczny i analityczny. W celu przeprowadzenia weryfikacji uzyskanych wyników wykonano stanowisko do badań eksperymentalnych. Rozpatrzono przykład obciążenia sztywnej 6mm płyty falą uderzeniową wywołaną detonacją 100g TNT.

EN

The several shockwave modeling methods in the construction engineering were presented. The main effort was aimed at the aerial shockwave caused by blast The shock wave propagation was studied in numeric and analytic way. A limited validation based on experimental tests was performed for the numerical model. 100g TNT charge was considered against 6mm steel plate.

6

Oznaczanie charakterystyk wybuchowości obłoków pyłu przy wykorzystaniu modelowania numerycznego za pomocą technik CFD

51%

Salamonowicz Z. , Kotowski M. , Półka M. , Barnat W.

|

2014

|

tom T. 93, nr 5

692-696

PL

Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i modelowania numerycznego procesu spalania deflagracyjnego pyłów węgla kamiennego i mąki w zbiorniku doświadczalnym o pojemności 20 dm3. Symulacje numeryczne wykonano za pomocą oprogramowania Fluent. Geometria modelu została przygotowana zgodnie z normą1). Modyfikacje modelu pozwoliły osiągnąć dobrą zgodność wartości maksymalnego ciśnienia pmaks i maksymalnej szybkości narastania ciśnienia wybuchu (dp/dt)maks otrzymanych z symulacji numerycznych w porównaniu z wynikami eksperymentalnymi.

EN

Wheat flour and coal dust were dispersed in a 20 dm3 chamber and studied for deflagration combustion. Computational fluid dynamics (code FLUENT) was used for numerical modeling. A satisfactory agreement of numerical simulation of max. pressure and max. rate of pressure rise with exptl. data was achieved.

7

Walidacja uproszczonego modelu pocisku z głowicą kumulacyjną typu PB7-G

51%

Niezgoda T. , Panowicz R. , Barnat W. , Sybilski K.

|

tom R. 84, nr 7(CD)

605-610

PL

W artykule opisano badania eksperymentalne uderzenia modelu pocisku z głowicą kumulacyjną w grubą płytę stalową oraz analizy numeryczne symulujące ten proces. Podano informacje o budowie stanowiska badawczego, wykorzystanej aparaturze oraz przebiegu badania. Zaprezentowano budowę modelu MES oraz warunki początkowo-brzegowe. W podsumowaniu dokonano oceny zgodności opisywanych wyników.

EN

In the article there were described experimental investigations of the impact of a simplified missile with cumulative head model and numerical analysis simulating this process. The paper gives information about used apparatus and the proceedings of the experiment. The structure of the FE model as well as initial and boundary conditions were presented. The results were compared in the summary.

8

Walidacja modelu dynamicznego oddziaływania elementu małogabarytowego z przeszkodą

51%

Panowicz R. , Barnat W. , Kołodziejczyk D. , Sybilski K.

|

tom R. 84, nr 7(CD)

657-662

PL

W artykule przedstawiono wstępną weryfikację oddziaływania elementu małogabarytowego w postaci kulki łożyskowej o średnicy 5,55 mm z przeszkodą w postaci tarczy metalowej o grubości 5 mm. Na podstawie tych wyników określono obszar zmian, które powstały w materiale na skutek uderzenia, co umożliwiło uwzględnienie w procesie obliczeniowym jedynie części płyty znajdującej się wokół miejsca uderzenia. W badaniach rozważono przypadek oddziaływania elementu z przegrodą dla prędkości uderzenia kulki wynoszącej 838 m/s. Na początku przeprowadzono badania doświadczalne, a następnie, na ich podstawie, dokonano walidacji modelu numerycznego opisującego zjawisko uderzenia. Trójwymiarowy model numeryczny wykonano w systemie Hyper Mesh [2], a do analiz zjawisk szybkozmiennych użyto nieliniowej metody elementów skończonych zawartej w programie Ls-Dyna [1]. Podczas badań eksperymentalnych oddziaływania elementu małogabarytowego w postaci kulki łożyskowej z płytą określono poziom zniszczenia płyty oraz stopień deformacji kulki łożyskowej. Do opisu własności materiałowych elementów wykorzystano model materiałowy Johnsona–Cook'a oraz model sprężysto-plastyczny z liniowym umocnieniem. Modele te uwzględniają nie tylko wpływ odkształceń na zachowanie się materiału (np. umocnienie odkształceniowe), ale także szybkość odkształceń i ciepła. Uwzględniają one zatem komplet zjawisk zachodzących podczas analizowanego procesu. Na podstawie porównania wyników eksperymentalnych z wynikami analiz numerycznych widać, że uzyskano dobrą zgodność.

EN

The paper presents an initial verification of a small-dimension element in the form of a bearing ball with diameter of 5,55 mm with an obstacle in the form of a metal disc with thickness of 5 mm. Based on these results, there was determined an area of changes which were created in the material as a result of impact. It allowed, during the computation process, taking into account, only a part of the plate located around the site of impact. The studies considered the case of the element with a partition for the ball impact speed of 838 m/s. First, the experimental studies were performed, and then, on their basis, a numerical model describing the phenomenon of impact was validated. A three-dimensional numerical model was carried out using HyperMesh [2], and to analyze fast-changing phenomena of nonlinear finite element contained in Ls-Dyna [1]. During the experimental studies of the small-dimension element in the form of a bearing ball with a plate there were determined the level of plate destruction and the degree of bearing ball deformation. To describe the material properties of components, a Johnson-Cook material model and a plastic-kinematic model with linear strengthening were used. These models take into account not only the influence of deformations on the behavior of the material (such as the strengthening of deformation), but also the rate of deformation and heat. They, therefore, take into account a set of phenomena that occur during the analyzed process. Based on a comparison of the experimental results with the results of numerical analysis it can be noticed that good agreement was obtained.

9

Experimental investigation of selected explosion parameters for numerical model

51%

Barnat W. , Gieleta R. , Niezgoda T.

|

tom Vol. 19, No. 4

9-13

EN

The aim of presented work is examination of blast wave, especially incident and reflected wave pressure. Due to many difficulties and complexity of phenomenon a complete study for different charges should be done. In presented paper two cylindrical TNT charges were used, weighting respectively 100 g and 200 g. Pressure wave was examined using original test stand designed and developed on Department of Mechanics and Applied Computer Science. A test steel test plate with 5 mm thickness was equipped with pressure gauge to measure reflected wave. Additionally, the plate was placed on four special electroresistance strain gauges...To measure force Vishay EA-06-120-060LZ strain gauges were used. For amplification of the dynamometers with strain gauges, MS1001 INFEL bridge was used. The system was used to validate the results from reflected wave pressure gauge. Shock wave pressures was measured using a special sensor model 137A21 amd M350B21 made by PCB Piezotronics At specific distance there was also incident wave pressure gauge. In order to fully examine the dynamic response of the plate an accelerometer was used. As a result, pressure versus time and acceleration versus time plots were obtained. The results will be used to validate numerical model of blast wave impact on a plate.

10

Experimental investigation of deflector's angle influence on energy absorption

51%

Gieleta R. , Barnat W. , Niezgoda T.

|

tom Vol. 19, No. 4

201-205

EN

Numerical simulations without preliminary validation and model verification are vulnerable to errors. Best results are obtained when full experimental research is provided. Such tests are expensive and may be dangerous. Due to cost control and personnel safety, studies are often done in scale. Scale can affect both construction dimensions and applied load. In this paper four different vehicle's bottoms are examined: flat bottom and 3 types of deflectors. The paper presents four different vehicle's bottom shapes in order to examine deflector angle influence on energy absorption. The test included 4 cases: flat bottom broken-shaped deflector and deflectors with different apex angles 124 centigrade and 144 centigrade. For all cases the distance between explosive and panel was approximately 400 mm. The charge used was 100 g TNT. Flat bottom and deflectors were made of St3 steel with 2 mm thickness. For the purpose of the research a special test stand to examine effects of detonation wave was used. The force measurement system was designed in Department of Mechanics and Applied Computer Science. As a result, force versus time plots were obtained. The use of any deflector decreases maximum force affecting vehicle's hull.

11

Introduction to modelling side IED explosion influence on special military vehicle

51%

Barnat W. , Sławiński G. , Moneta G. , Panowicz R.

|

tom Vol. 19, No. 4

15-20

EN

One of the most endangering and challenging threats during recent warfare are explosions of Improvised Explosive Devices (IED) and their destructive influence on a light armoured vehicle. Providing sufficient protection is the most challenging issue which can be achieved thanks to complex studies and a proper design process. The article presents preliminary numerical analyses of side explosion near a special military vehicle with regards to newdeveloped standards. The results were used to modify the existing hull and enhance its protection capabilities against critical charge to provide better protection for personnel inside the vehicle. A numerical model was developed in LSPrePost software. All the computational analyses were carried out using an explicit LS-Dyna solver, where material properties of finite elements were described by the Johnson-Cook material model with the basic parameters specified in the standard tensile tests. Due to time consuming simulations, the Linux-based computational cluster was adopted. The setup (mass of the explosive, distance between explosive charge and vehicle, etc.) was taken from military codes. In their computational research, the authors performed also a kind of a sensitivity study changing some of parameters. Pressure, stress distribution and plastic deformations vehicle structure were analyzed.

12

Generic versus specific sprint training in young soccer players

38%

Jastrzebski Z. , Radziminski L. , Dargiewicz R. , Jaskulska E. , Barnat W. , Rompa P.

|

tom 05

|

nr 3

EN

Background: The aim of this study was to examine the effect of two 8-week sprint training programs on the speed and sport-specific skills of young soccer players and to determine additional effects of 8 weeks’ whole body rotation. Material/Methods: Twenty-two Under-18 soccer players were divided into two groups: a running group (RG) and a ball group (BG). The RG completed sprint training without the ball, whereas the BG members trained with the ball. The 5-, 10-, 15-, 20- and 30-m sprint times and the level of soccer-specific skills were measured before and after completing the training programs. Results: A significant (p < 0.05) time interaction was found in sprint times at all distances. The players from both groups achieved significantly better sprint times on the distances of 15 m and 30 m; additionally, an improvement in the 20 m sprint time was noted in the BG. No significant changes in the level of soccer-specific skills were found. Conclusions: Sprint training performed with a ball might be equally efficient as a traditional non-ball method for developing players’ speed. Moreover, soccer-specific sprint training may improve certain technical skills in young players.