Temat: structural analysis

Skocz do pozycji: 1.

Tytuł:: Coupled static and dynamic FE analyses of a nonlinear electromechanical vibration energy harvester
Autorzy:: Kulik, M.
Jagieła, M.
Tematy:: energy harvesting
coupled structural–electromagnetic analysis
finite element analysis; Pokaż więcej
Wydawca:: Politechnika Poznańska. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/97381.pdf Link otwiera się w nowym oknie
Opis:: The paper presents the coupled static and dynamic mechanical–electromagnetic finite element analyses of an electromechanical vibration energy harvesting converter with permanent–magnet excitation. The system consists of a small, milliwatt power range, linear–motion generator connected to a cantilever–beam spring element. The finite element equations derived for the mechanical part of the system according to the 1–D Timoshenko beam theory are coupled strongly with those describing the 2–D distribution of magnetic field in the generator and those associated with the electric circuit. The considered electromechanical coupling allows for prediction of static and dynamic response of the system subjected to action of externally applied force. The static displacement of the moving element is computed via solution of the nonlinear system of equations and is used as an initial solution in dynamic analysis. For computation of the dynamic response of the system the time–stepping procedure based on the Crank– Nicolson discretisation schema is applied. The models are positively validated against the measurements carried out on the laboratory test–stand.
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

na półce

Skocz do pozycji: 2.

Tytuł:: Coupled dynamic FE analysis of permanent-magnet mechanical vibration energy harvesting converter
Autorzy:: Kulik, M.
Jagieła, M.
Tematy:: energy harvesting
coupled structural-electromagnetic analysis
finite element analysis; Pokaż więcej
Wydawca:: Politechnika Poznańska. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/377720.pdf Link otwiera się w nowym oknie
Opis:: The paper presents a coupled dynamic mechanical-electromagnetic finite element analysis of a vibration energy harvesting converter with permanent-magnet excitation. The system consists of a small, miliwatt power range, linear-motion permanent-magnet generator connected to a cantilever-beam spring element. The finite element equations derived for the mechanical part of the system according to the 1-D Timoshenko beam theory are coupled strongly with equations describing the 2-D distribution of magnetic field in the generator and those associated with the electric circuit. The time-stepping procedure based on the Crank-Nicolson discretisation schema is applied to the obtained system of differential-algebraic equations. The model is shown to provide satisfactory predictions of the system dynamic performance which is confirmed experimentally.
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

na półce

Skocz do pozycji: 3.

Tytuł:: Advances in FRP composite vehicle bridges - the polish experience
Postęp w mostach drogowych z kompozytów FRP - polskie doświadczenia
Autorzy:: Siwowski, T.
Kulpa, M.
Rajchel, M.
Tematy:: kompozyt włóknisty
most
analiza MES
badanie konstrukcji
obciążenie próbne
fibre reinforced polymer
bridge
finite element analysis
structural testing
proof load; Pokaż więcej
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/231453.pdf Link otwiera się w nowym oknie
Opis:: Recently, new materials have been developed in the field of bridge design, one of which is FRP composite. To investigate this topic, the Polish National Centre for Research and Development has founded a research project, whose objectives are to develop, manufacture and test a typical FRP bridge superstructures. Two innovative ideas of FRP composite girder-deck structural systems for small and medium span bridges have been proposed. This paper describes the demonstrative bridges and presents the research results on their development and deployment. The finite element analysis and design procedure, structural evaluation in the laboratory and some results of the proof tests carried out on both bridge systems have been briefly presented.
Kompozyty polimerowe wzmocnione włóknami (z ang. FRP) są stosowane w inżynierii mostowej na całym świecie ze względu na ich doskonałą wytrzymałość, wagę i trwałość, a także możliwość dostosowania ich właściwości do indywidualnych wymagań np. aplikacji o złożonym kształcie. Od 2007 r. Polska stała się wiodącym krajem europejskim pod względem rozwoju sieci autostrad, a także liczby funduszy unijnych wydanych na budowę i/lub modernizację sieci autostrad. Dlatego przy budowie nowych mostów powstaje pytanie, czy tradycyjne materiały, takie jak beton i stal, są nadal najlepszym wyborem, zarówno pod względem argumentów inżynieryjnych, jak i ze względów utrzymaniowych. Aby poszerzyć wiedzę w tym temacie, Polskie Narodowe Centrum Badań i Rozwoju zainicjowało projekt badawczy, którego celem jest opracowanie, produkcja i testowanie typowych przęseł mostów FRP do zastosowania w mostach drogowych w celu osiągnięcia optymalnego rozwiązania konstrukcyjnego z punktu widzenia kosztów w całym cyklu życia konstrukcji. Zaproponowano dwa innowacyjne pomysły kompozytowych systemów konstrukcyjnych FRP dla mostów o małej i średniej rozpiętości: przęsła czysto kompozytowe oraz hybrydowe, kompozytowo-betonowe. W tym artykule opisano oba mosty demonstracyjne i przedstawiono wyniki badań dotyczących ich rozwoju i wdrażania. Krótko przedstawiono analizę z wykorzystaniem elementów skończonych i procedurę projektowania, proces produkcji samych elementów kompozytowych i całych obiektów oraz niektóre wyniki próbnych obciążeń przeprowadzonych na obu typach mostów. Zaprezentowane prace dowodzą, że przęsła małych i średnich rozpiętości wykonane z kompozytów FRP spełniają warunki nośności i sztywności według wytycznych krajowych i europejskich. Jednocześnie obserwacje prowadzone w czasie badań laboratoryjnych wskazują na potrzebę monitorowania stanu technicznego tego rodzaju prototypów, w których zastosowano nowatorskie rozwiązania konstrukcyjne i materiałowe. Oczekuje się, że taki system nie tylko zapewni inżynierom i administracji drogowej cenne narzędzie do monitorowania stanu technicznego nowatorskich przęseł mostów FRP, ale także dostarczy ważnych informacji związanych z trwałością, kryteriami projektowymi i długoterminowym zachowaniem się kompozytu FRP. Ponadto, w miarę jak wytyczne projektowe ulegają poprawie i stają się coraz bardziej rozpowszechnione, a inżynierowie budownictwa zdobywają doświadczenie i zaufanie do kompozytów FRP, prawdopodobne jest, że upowszechni się wykorzystanie elementów kompozytowych FRP w inżynierii mostowej.
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

na półce

Skocz do pozycji: 4.

Tytuł:: Effective algorithm for structural optimization subjected to fatigue damage and random excitation
Autorzy:: Sága, M.
Vaško, M.
Ságová, Z.
Handrik, M.
Tematy:: finite element analysis
structural optimization
optimization
algorithm
fatigue damage
multiaxial rainflow counting
analiza elementów skończonych
optymalizacja strukturalna
optymalizacja
algorytm
uszkodzenie zmęczeniowe; Pokaż więcej
Wydawca:: Politechnika Śląska. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/198388.pdf Link otwiera się w nowym oknie
Opis:: The aim of the paper is to present the computationally timeconsuming task of simulating the process of randomly oscillating thin-shell structures to realize an optimal design with limitations in terms of fatigue damage. The most important aim here is to design an effective optimization algorithm and choose an appropriate approach for the evaluation of multiaxial fatigue damage in the context of the random and non-proportional character of stress in the structure when considering the standard finite element model. The authors propose their own optimization algorithm, which is described in the present study and, on the basis of tests, has proven to be suitable for the aforementioned technical problems. The proposition of algorithms for calculating the accumulation of fatigue damage in non-proportional and multiaxial stresses (especially in terms of the application of rainflow analysis by decomposition of the equivalent stress, as determined by the appropriate “fatigue” criterion) is very important in such computational processes. The entire computational process was implemented in MATLAB with the “Discret_Opt_Fat” main control program. The article presents the theoretical basis for the presented complex problem solution, its algorithmization and the technical application.
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

na półce

Skocz do pozycji: 5.

Tytuł:: Steel lattice tower under ultimate load – chosen joint analysis
Stalowa wieża kratowa pod obciążeniem niszczącym – analiza wybranego węzła
Autorzy:: Szafran, J.
Rykaluk, K.
Tematy:: stalowe wieże kratowe
kątownik stalowy
metoda elementów skończonych
połączenia
testy konstrukcji
mimośród obciążenia
steel latticed towers
l-section
finite element analysis
structural joint
fullscale test
eccentricity of load; Pokaż więcej
Wydawca:: Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/395775.pdf Link otwiera się w nowym oknie
Opis:: The main objective of the presented paper is to discuss chosen lattice tower joint behavior under structure ultimate load. Joint numerical modelling considerations are enriched with comparison to the full-scale tower pushover test results. Two independent load cases were examined: 1) where the L-sections (diagonal bracings) are loaded by the axial force only and that forces are applied in the center of the member cross section, 2) where the L-sections are loaded by the axial force and the bending moment that reproduce the effect of the eccentric connection to the gusset plates by the one leg of the angle section is added. Differences in equivalent stresses state for two independent design situations allow for conclusion that additional bending moments should be taken into account, especially for thin-walled members.
Przedmiotem niniejszego opracowania jest analiza naprężeń wybranego węzła stalowej wieży kratowej, która podlegała obciążeniu niszczącemu. Przeprowadzona analiza numeryczna dotyczyła modelowania wybranego węzła konstrukcji – połączenie elementów skratowania wykonanych z kątowników nierównoramiennych z krawężnikiem wieży (stalowy pręt pełny o średnicy 100 mm). Charakterystyczną cechą wybranego połączenia jest zamocowanie kątowników skratowania do blachy węzłowej poprzez dwie śruby umiejscowione tylko na jednej półce kątowników. Przeprowadzono analizę obliczeniową dla dwóch niezależnych przypadków obciążeniowych: 1) sytuacja, w której elementy kątownikowe skratowania obciążone są jedynie siłami osiowymi (ściskającymi i rozciągającymi) przyłożonymi w środku ciężkości, 2) sytuacja, w której oprócz opisanego powyżej przypadku sił osiowych dodano momenty zginające wynikające wprost z mimośrodu obciążenia osiowego względem rzeczywistego miejsca zamocowania kątowników. Zaprezentowane rezultaty naprężeń zredukowanych dla każdej z analizowanych sytuacji obliczeniowych pozwalają na stwierdzenie, że należy brać pod uwagę dodatkowe momenty zginające powstałe w wyniku mimośrodowego zamocowania prętów kątownikowych – szczególnie, kiedy są to elementy cienkościenne. Co szczególnie istote z punktu widzenia praktyki inżynierskiej i badań naukowych, uzyskane wyniki zostały porównane z obserwacjami poczynionymi podczas testów eksperymentalnych polegających na kontrolowanym zniszczeniu konstrukcji wieżowej w jej skali naturalnej.
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

na półce

Skocz do pozycji: 6.

Tytuł:: Hand drill shape optimization using Open CASCADE library and the steepest descent method
Autorzy:: Król, Roman
Tematy:: hand drills
drill bits
milling
finite element analysis
structural optimization
Open
CASCADE
steepest descent method
wiertarka ręczna
wiertło
frezowanie
analiza elementów skończonych
optymalizacja strukturalna; Pokaż więcej
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/59498599.pdf Link otwiera się w nowym oknie
Opis:: In this article, compliance optimization with the steepest descent method of the hand drill bits shapes for metal drilling is presented. The analysis of stress, displacements and compliance of the solid with random shape can be performed using the finite element method. In the case of a high number of optimization iterations, each analysis needs automatic modifications of geometry, mesh and boundary conditions. The Open CASCADE library can be used in the fast and automatic construction of modified models. It allows for fast reanalysis for each derivative of the objective function in the optimization process. The motivation of this research is to fill the gap in the literature on drilling technology. Most of the contemporary research is devoted to the oil and gas industry, while optimization of the hand drill bits used in metal drilling is rare. Compliance optimization allows us to find the shape which guarantees a greater stiffness for the specified loading conditions and a given amount of material. Although the obtained compliance was low, further experimental research would be needed to apply new solutions in drilling practice. This will involve the construction of the drill bit tips and the development of a heat treatment process.
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

na półce

Informacja

Wyszukujesz frazę "structural analysis" wg kryterium: Temat