The paper deals with the application of the differential quadrature method based on a piecewise polynomial to the nonlinear vibration analysis of beams. The initial–boundary-value problem is solved to study the computational stability of the method. The results are compared with those, obtained by the conventional differential quadrature. The effects of the spline degree, the number of nodes and the distribution of sampling points on the convergence and stability is also presented. The nonlinear free vibration analysis is carried out to verify the accuracy of the method.
Dry electrostatic precipitators (ESPs) are widely used for purification of exhaust gases in industrial applications. Maintenance of their high efficiency depends primarily on periodical cleaning of the collecting electrodes (CEs). Dust removal (regeneration of CEs) is realized by inducing periodical vibrations of the electrodes. The paper presents results of vibration modelling of a system of CEs; the results were obtained by means of the finite element method, the hybrid finite element method, the finite strip method and a model formulated using Abaqus. Numerical results are compared with those obtained from experimental measurements. Conclusions concerning numerical effectiveness and exactness of the methods are formulated and reasons for differences are discussed.
PL
Elektrofiltry suche są powszechnie stosowane do odpylania przemysłowych gazów spalinowych. Utrzymanie ich wysokiej skuteczności zależy przede wszystkim od okresowego oczyszczania elektrod osadczych. Usuwanie pyłu z ich powierzchni realizuje sie poprzez wywołanie okresowych drgań elektrod. W pracy przedstawiono wyniki modelowania drgań układu elektrod osadczych. Wyniki uzyskano za pomocą metod: metody elementów skończonych, hybrydowej metody elementów skończonych, metody pasm płytowych oraz modelu sformułowanego w pakiecie ABAQUS. Wyniki obliczeń numerycznych porównano z wynikami uzyskanymi z pomiarów doświadczalnych. Sformułowano wnioski dotyczące skuteczności i numerycznej dokładności modeli oraz przedyskutowano przyczyny różnic występujących pomiędzy nimi.
The rigid finite element method (RFEM) has been used mainly for modelling systems with beam-like links. This paper deals with modelling of a single set of electrodes consisting of an upper beam with electrodes, which are shells with complicated shapes, and an anvil beam. Discretisation of the whole system, both the beams and the electrodes, is carried out by means of the rigid finite element method. The results of calculations concerned with free vibrations of the plates are compared with those obtained from a commercial package of the finite element method (FEM), while forced vibrations of the set of electrodes are compared with those obtained by means of the hybrid finite element method (HFEM) and experimental measurements obtained on a special test stand.
PL
Metoda sztywnych elementów skończonych (SES) była dotychczas najczęściej stosowana do modelowania układów z podatnymi członami belkowymi (prętami). Przedmiotem niniejszej pracy jest modelowanie pojedynczego zestawu elektrod, składającego się z belki nośnej, zawieszonych na niej elektrod, będących powłokami o złożonym kształcie oraz drąga strzepującego. Do dyskretyzacji układu oraz elektrod zastosowano metodę sztywnych elementów skończonych.Wyniki obliczeń porównano z wynikami otrzymanymi przy zastosowaniu metody hybrydowej oraz pomiarów na specjalnym stanowisku badawczym.
Frequency domain based signal processing methods such as cepstrum analysis, Hilbert Transform based demodulation, cyclostationary analysis, etc have been shown to present a quite effective behaviour in the detection of defects, when applied to the analysis of vibration signals, resulting from gear pairs with one or more defective gears. However, these methods typically require some complex and sophisticated analysis, which renders their application cumbersome for applications requiring unskilled personnel or automated fault detection and trending. Alternatively to these methods, morphological analysis for processing vibration signals has been proposed, addressing the issues of how to quantify the shape and the size of the signals directly in the time domain. Morphological analysis and the resulting morphological index is applied in this paper to a set of twelve successive vibration measurements resulting from a gearbox prior to tooth breakage. As shown, the morphological index is able monitor the evolution of the potential fault, providing a clear warning prior to the breakage of the tooth.
In this paper the dynamic analysis of planar slider-crank mechanism is studied. The machining tolerance of links is taken into account. The influence of different cross-section area within the assumed tolerance on the dynamic behavior of mechanism’s connection rod is investigated. For vibration analysis of links the finite element method is used with Bernoulli-Euler beam elements. The calculation were conducted for nominal dimensions of the cross section of the crank and for the two cases for connecting rod: 1) for the maximal stiffness and 2) for the minimal stiffness obtained within the given tolerance. The results of analysis show that the changes in dynamic response for different cross-sectional area of mechanism links, within the assumed tolerance of machining, can be quite significant and should be considered in design of high-speed precise mechanisms and manipulators.
PL
W pracy przedstawiono analizę dynamiczną mechanizmu korbowo-wodzikowego dla dwóch różnych przypadków dokładności wykonania członów. Przeprowadzono dyskusję położenia możliwych pól tolerancji wymiarów zarówno w przekroju poprzecznym członów jak i na kierunku osiowym (wzdłużnym). Do opisu ruchu mechanizmu wykorzystano metodę elementów skończonych z zastosowaniem płaskich elementów belkowych Eulera. Obliczenia przeprowadzono dla dwóch przypadków wykonania członów: 1) o największej sztywności, oraz 2) o najmniejszej sztywności (dla założonej dokładności wykonania członów). Wyniki analizy wykazały, że w granicach przyjętego pola tolerancji odpowiedź dynamiczna wykazuje duże różnice i nie może być pominięta w przypadku analizy mechanizmów szybkoobrotowych wykonanych z materiałów lekkich.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.