Search
prof. dr hab. inż. Janusz Kozak
Employment
Publications
Filters
total: 78
Catalog Publications
Year 2024
-
A Study on the Effects of Cold Deformation on CMnSi Steel Structures Utilised in the Shipbuilding Industry
PublicationThis article analyses the effects of deformation on the structure of CMnSi steel at various deformation levels. After hot forging, the structure of CMnSi steel comprises coarse-sized alpha and pearlite particles. The average grain size of steel after forging was 100 μm. After hot rolling, the grain size gradually decreases, with the average size of the ferrite and pearlite grains measured as 60 μm. After that, CMnSi steel was...
Year 2023
-
A Generative Approach to Hull Design for a Small Watercraft
PublicationIn the field of ocean engineering, the task of spatial hull modelling is one of the most complicated problems in ship design. This study presents a procedure applied as a generative approach to the design problems for the hull geometry of small vessels using elements of concurrent design with multi-criteria optimisation processes. Based upon widely available commercial software, an algorithm for the mathematical formulation of...
-
ROLE OF GREEN LOGISTICS IN THE CONSTRUCTION OF SUSTAINABLE SUPPLY CHAINS
PublicationThe global supply chain has been growing strongly in recent years. This development brings many benefits to the economy, society, and human resources in each country but also causes a large number of concerns related to the environment since traditional logistics activities in the supply chain have been releasing significant amount of emissions. For that reason, many solutions have been proposed to deal with these environmental...
-
USING ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS FOR PREDICTING SHIP FUEL CONSUMPTION
PublicationIn marine vessel operations, fuel costs are major operating costs which affect the overall profitability of the maritime transport industry. The effective enhancement of using ship fuel will increase ship operation efficiency. Since ship fuel consumption depends on different factors, such as weather, cruising condition, cargo load, and engine condition, it is difficult to assess the fuel consumption pattern for various types...
Year 2022
-
Crack Mouth Opening Displacement for EH36 Shipbuilding Steel Measurements
PublicationThe dataset titled EH36 steel for shipbuilding (plate thicnkness 50mm) - CMOD - force record, a0/W = 0.6 contains CMOD (Crack Mouth Opening Displacement) - Force record which is the base for evaluation of fracture toughness of structural steel. Bend specimens witch Bx2B section (B= 50mm), and relative initial crack length a0 / W = 0.60 were used. The test was carried out at ambient temperature in accordance to ISO 12135 standard....
-
Crack Mouth Opening Displacement for EH36 Shipbuilding Steel Measurements Dataset
PublicationThe dataset titled EH36 steel for shipbuilding (plate thickness 50 mm) – CMOD – force record, a0/W=0.6 contains a CMOD (Crack Mouth Opening Displacement) – Force record which is the base for evaluation of the fracture toughness of structural steel. Bend specimens with a Bx2B section (B = 50 mm), and relative initial crack length a0/W=0.60 were used. The test was carried out at ambient temperature in accordance with the ISO 12135...
-
Influence of Material Thickness on the Ductile Fracture of Steel Plates for Shipbuilding
PublicationIn the shipbuilding industry, the risk of brittle fractures is relatively high because some units operate in arctic or subarcticzones and use high thickness (up to 100 mm) steel plates in their structures. This risk is limited by employing certifiedmaterials with a specific impact strength, determined using the Charpy method (for a given design temperature) and byexercising control over the welding processes (technology qualification,...
-
Prediction of Weld Deformations by Numerical Methods - Review
PublicationThe welding process is the basic technique of joining in the shipbuilding industry. This method generates welding distortions that cause a lot of problems during the manufacturing process due to both the time and cost of straightening as well as their influence on later stages of production. Proper preparation of welding processes plays a growing role in the shipbuilding industry and the development of calculating tools is being...
Year 2021
-
Joints Of Steel Sandwich Structures
PublicationSteel sandwich structures are perceived as alternatives to single-skin welded structures in the shipbuilding industry due its advantages like significant reduction of mass in relation to typical single skin structure. However, beside problems with their strength properties itself, applications in real structures requires of solving the problem of joining, both for connection sandwich to sandwich as well as sandwiches to single-shell...
Year 2018
-
Comparison of selected parametric methods for prediction of inland waterways ship hull resistance in towing tank test
PublicationIn the paper selected approximate methods for calculation of inland waterways ship resistance and their verification by towing tests, compared on the example of a small urban ferry, are presented. The test results are made for both the bare hull and the hull with appendages (skeg, azimuthal propeller). Significant differences between results of the theoretical methods and experimental ones, especially in the case of the model with...
-
Experimental research on over-laminated steel sandwich panel connection to determine the form of fatigue failure
PublicationThe novel means of transport need to meet rising both the economic and ecologic requirements. In recent years the International Maritime Organization (IMO) introduced new measure of ship energy efficiency (the EEDI index), as well as new regulations regarding higher quality of fuel (so called Tier limits). It resulted in much higher interest of the technological development of ships. One of the solution having great potential is...
-
NUMERICAL MODEL OF PLASTIC DESTRUCTION OF THICK STEEL STRUCTURAL ELEMENTS
PublicationIn the shipbuilding industry, the risk of brittle fracture of the structure is limited by using certified materials with specified impact strength, determined by the Charpy method (for a given design temperature) and by supervising the welding processes (technology qualification, production supervision, non-destructive testing). For off-shore constructions, classical shipbuilding requirements may not be sufficient. Therefore, the...
-
Stalowe panele sandwicz w konstrukcjach okrętowych
PublicationDążenie do tego, aby nowe konstrukcje pojazdów takich jak statki czy pociągi były coraz szybsze, lżejsze i większe wywołuje konieczność poszukiwania innowacyjnych rozwiązań strukturalnych. Ujmując rzecz ogólnie, w celu realizacji tego postulatu, można iść w jednym z dwóch kierunków: poszukiwać nowych rozwiązań konstrukcyjnych czy też technologicznych, albo stosować nowe materiały. Oba podejścia są zazwyczaj wzajemnie ze sobą powiązane:...
-
THE EFFECT OF NOTCH DEPTH ON CTOD VALUES IN FRACTURE TESTS OF STRUCTURAL STEEL ELEMENTS
PublicationIn elements of steel structures working at low temperatures, there is a risk of appearance of brittle fracture. This risk is reduced through the use of certified materials having guaranteed strength at a given temperature. A method which is most frequently used to determine brittle fracture toughness is the Charpy impact test, preformed for a given temperature. For offshore structures intended to work in the arctic climat e, the...
-
The effect of numerical 2D and 3D FEM element modelling on strain and stress distributions at laser weld notches in steel sandwich type panels
PublicationLike other means of transport, merchant ships face the problem of increasing requirements concerning the environment protection, which, among other issues, implies the reduction of fuel consumption by the ship. Here, the conventional approach which consists in making use of higher strength steels to decrease the mass of the ship hull can be complemented by the use of new steel structures of sandwich panel type. However, the lack...
-
Wytrzymałość drobnych elementów olinowania ruchomego wykonanych z Dyneemy
PublicationRozwój materiałów w oceanotechnice otwiera nowe możliwości w budowie jachtów. Artykuł porusza kwestie wplatania nowoczesnych lin typu HMPE (ang. high-modulus polyethylene) w konstrukcje takielunku jachtu, a dokładniej w część olinowania ruchomego. Dzięki specjalnej konstrukcji liny bez oplotu zbudowanej z 12 splotek utworzonej przez ich przeplatanie, możliwe jest konstruowanie drobnych elementów nośnych, takich jak miękkie...
Year 2017
-
Design Methodology for Small Passenger Ships On the Example of the Ferryboat Motława 2 Driven by Hybrid Propulsion System
PublicationDynamic development in practically all elds of science and engineering has not passed over shipbuilding . In last years , engineers got to their use computer soware which makes it possible to perform strength and hydrodynamic calculations as well as to visualize design projects in 3 D space [1-4]. At their disposal they have full spectrum of modern solutions associated with the use of advanced materials and technologies [5-7]....
-
Ekspertyza nr: 42/017/II/2017 - na temat zmian własności materiałowych na skutek pożaru
PublicationEkspertyzie podlegały elementy nośne konstrukcji spalonej częściowo hali, pochodzące z trzech rejonów: rejonu bezpośrednio objętego pożarem, rejonu na który miała wpływ wysoka, nieokreślona temperatura i rejonu w którym nie było wpływu pożaru (próbki odniesienia). Określono własności materiałowe i możliwości dalszej eksploatacji konstrukcji z rejonu drugiego
-
PODEJŚCIE WARIANTOWE WE WSTĘPNYM PROJEKTOWANIU STATKÓW Variant methods approach to the preliminary ship design.
PublicationKlasyczna metoda projektowania okrętów jest metodą iteracyjną, bazującą na zgromadzonym doświadczeniu ze statków już zbu-dowanych. Natomiast w przypadku statku całkowicie nowego typu, bez „posagu wcześniejszych doświadczeń”, projektowanie polega na opracowaniu szeregu równoległych, wariantowych rozwiązań z wykorzystaniem optymalizacji. Artykuł wskazuje wybrane metody projektowe wykorzystujące optymalizacje, używane we wstępnym...
-
Problems of analysis of axially loaded steel behavior under laser welded panel
PublicationWprowadzanie do praktyki nowych rozwiązań konstrukcyjnych wymaga posiadania danych wejściowych do procesu modelowania ich zachowania. Takim nowym elementem jest stalowy, spawany laserowo panel typu sandwich. W pracy pokazano wy-brane problemy towarzyszące modelowaniu zachowań takiej struktury. Pokazano podstawy teoretyczne wyznaczania sztyw-ności panelu a następnie omówiono wyniki badań wyboczenio-wych serii modeli o zmiennej geometrii.
-
Problems with modelling the strength properties of sailing vessels rigging ropes
PublicationThis article presents the basic parameters of soft ropes: natural fibre ropes, soft wire ropes and synthetic fibre ropes used for running rigging. There are only several materials still used for the production of natural fibre ropes, including cotton, jute, hemp, sisal and manila hemp. The most commonly used soft wire ropes are twisted pair ropes; for smaller diameters there is a 6x19M - FC rope and for larger diameters – 6x37M...
-
VARIANT DESIGNING IN the PRELIMINARY SMALL SHIP DESIGN PROCESS
PublicationShip designing is a complex process, as the ship itself is a complex, technical multi-level object which operates in the air/water boundary environment and is exposed to the action of many different external and internal factors resulting from the adopted technical solutions, type of operation, and environmental conditions. A traditional ship design process consists of a series of subsequent multistage iterations, which gradually...
Year 2016
-
Comparison of strain results at a laser weld notch obtained by numerical calculations and experimental measurements
PublicationIn the development of ship structures applying new materials and it’s purposeful placement play an important role. During the last years, especially in a construction of ro-ro type vessels, the usage of novel sandwich structures in cargo decks is profitable. Steel sandwich panel is an innovative solution which at a todays state of development can be used for the construction of any members not taking part in a global bending of...
-
Ekspertyza numer 45/017/II/2016 na temat możliwości prostowania palnikiem stali 316L
PublicationWspółczesne konstrukcje okrętowe często wymagają zastosowania więcej niż jednego rodzaju stali. W przypadku budowy statków rybackich posiadających ładownię RSW, zdarzają się przypadki łączenia stali okrętowej (czarnej) ze stalami austenitycznymi (np. 316L). Konstrukcja wykonana ze stali austenitycznej jest tak samo podatna na odkształcenia spawalnicze, jak konstrukcja ze stali czarnej, w związku z czym należy ją prostować. Ekspertyza...
-
Ekspertyza numer 75/01/II/2016 - Określenie stanu powierzchni wewnętrznej, rury wykonanej ze stopu CuNi10Fe1,6Mn ze względu na możliwość wystąpienia produktów korozji. Określenie statusu warstwy pasywnej
PublicationElementy systemów rurociągów okrętowych mających kontakt z wodą zaburtową, takich jak np. instalacja chłodzenia silnika głównego, czy instalacja przeciw pożarowa, wykonywane są często ze stopów miedzi z nikem zwanych Cuniferami (Cu Ni Fe R-reszta pierwiastków stopowych). Cunifery charakteryzują się bardzo wysoką odpornością na korozję, pod warunkiem że procesy spawania i późniejszej pasywacji rurociągu przebiega zgodnie z właściwymi...
-
Experimental investigation of Steel–Concrete–Polymer composite barrier for the ship internal tank construction
PublicationTransportation of dangerous cargo by ships demands ensuring an appropriate protection level in case of an accident. Two of the most dangerous accident types resulting in an oil spill are grounding and ship to ship collision. The article presents results of research on a new composite construction for a ship hull that increases structural safety during collision. The concept of semi-elastic Steel–Concrete–Polymer structure is presented....
-
Główne elementy projektu regatowej łodzi podwodnej „Nautilus” napędzanej mechanicznie
PublicationW pracy przedstawiono wybrane rozwiązania projektu podwodnego pojazdu regatowego o napędzie mięśniowym: analizę oporową kadłuba, koncepcję systemu sterującego, rozwiązania układu napędowego oraz geometrię pędnika. Projekt został wykonany przez Koło Naukowe CAD/CAE Studentów PG „PIKSEL”, działające na Wydziale Oceanotechniki i Okrętownictwa Politechniki Gdańskiej.
-
Koncept ekologicznie przyjaznego masowca „Gary Muwalt” napędzanego siłą wiatru
PublicationW artykule przeanalizowano możliwości, jakie niesie wykorzystanie siły wiatru we współczesnym transporcie morskim na przykładzie ekologicznego masowca z napędem żaglowym. W tym celu dokonano analiz oporowych przy użyciu metod CFD oraz analizy ekonomicznej na podstawie danych rynkowych. Jest to wstęp do dalszych prac, mających na celu stworzenie nowoczesnej jednostki ograniczającej emisję szkodliwych substancji do atmosfery oraz...
-
Possibilities for assesment of the angular distortion in Welded T-joint
PublicationSpawanie jest podstawową techniką łączenia elementów konstrukcji kadłuba statku. Procesowi temu towarzyszą odkształcenia spawalnicze, co przysparza dużo problemów wykonawczych. W pracy przedstawiono wpływ przewymiarowania spoiny pachwinowej na wielkość kątowych odkształceń złącza. Dokonano porównania wartości określonych na podstawie inżynierskich hipotez z wynikami otrzymanymi podczas prób laboratoryjnych.
Year 2015
-
CTOD designation for WM and HAZ in butt joint made from S460 ML steel, Expertise No. WOiO/II/82/2015
PublicationTypical (normative) testing of materials and/or welded joints do not answer on all questions about material or welded joint properties. In ship building and off-shore sectors, many strucures requires materials and joint with higher than typical fatigue resistance. Imact tests, which are carried out during welding technology qualification, gives answer about ductility, CTOD tests results about material or welded joint ability to...
-
FEM modelling of stress and strain distribution in weld joints of steel sandwich panels
PublicationThe development of laser welding technology has enabled the mass production of thin-walled structures, including steel sandwich panels. The technology of joining plating panels with stiffeners by welding allows us to create joints with a specific geometry and material properties. In comparison with other types of joints, laser welds are characterized by their specific behaviour under cyclic load and, as a consequence, a different...
-
Inżynieria odwrotna w okrętownictwie
PublicationW procesie budowy i eksploatacji dużych obiektów inżynierskich często zachodzi potrzeba inwentaryzacji i odtworzenia stanu rzeczywistego kształtu czy też położenia elementów konstrukcji. Powody takiej potrzeby wynikają najczęściej z braku albo nieaktualności dokumentacji w procesie wytwarzania, a jeszcze częściej przebudowy czy modernizacji. Coraz częściej potrzeby takie pojawiają się w okrętownictwie. Proces tworzenia – niejako...
-
Pomiary w procesie budowy kadłuba statku
PublicationStatki i obiekty oceanotechniczne to największe ruchome ruchome dzieła sztuki inżynierskiej. Budowie takich kolosów towarzyszą procesy pomiarowe – nierzadko na odległości przekraczające kilkaset metrów i dokładnościach milimetrowych. Tak było kilkaset lat temu i tak jest dzisiaj. Pomimo niezmienności praw fizyki i zasad geometrii przestrzennej, w metrologii okrętowej – tak jak w innych dziedzinach życia – zachodzą zmiany. Pojawienie...
-
Problems of Determination of Welding Angular Distortions of T-fillet Joints in Ship Hull Structures
PublicationShip hull structure elements are in majority joined by welding. Welding distortions can cause a lot of problems during the manufacturing process. In the literature it is proposed wide spectrum of suggestions for a correct estimation of welding deformation in particular angular deformation in the fillet welded T joint. In the work verification of selected methods is proposed basing upon of the results of the laboratory measurements....
-
Strength analysis of the support structure of the offshore wind turbine
PublicationThe global power demand from renewable sources is growing. One of a very favorable solution which meets severe environmental protection requirements are the offshore wind turbines. The offshore wind energy sector has experienced very fast development over last decade. Offshore wind farms, in comparison with onshore applications, can provide increased efficiency with reduced noise, visual, transportation and installation con-flicts....
-
THE INFLUENCE OF MANUFACTURING OVERSIZING ON POSTWELDING DISTORTIONS OF THE FILLET WELDED JOINT
PublicationWelding proces is basic joining technique in shipbuilding. Such method generated welding distortions which cause a lot of problems during the manufacturing process. In the literature it is proposed wide spectrum of suggestions for a correct estimation of welding deformation in particular angular deformation in the fillet welded T joint. In the work influence of oversizing of weld on angular distortions of joint is presented basing...
-
The Influence of Modelling Material Zones on Strains and Stresses at Weld Toe Notch
PublicationThe latest development in the field of welding technology enabled prefabrication of thin-walled sandwich structures in an industrial scale. Sandwich structures fabricated of steel, or aluminium alloy plates and stiffeners are welded with the use of hi-power CO2 lasers. Strength analysis of such structures with the use of finite element method needs proper material modelling.In this paper the material model of steel sandwich panel...
-
The Influence of Selected Parameters of Numerical Modelling on Strains and Stresses at Weld Toe Notch
PublicationLatest development in the field of welding technology and prefabrication enabled massive production of thin-walled sandwich structures. Multi-layered sandwich structures are fabricated with the use of high-power CO2 lasers, friction welding, arc welding, hybrid welding, or other technique designed for the special purpose. Steel or aluminium alloy plates with thickness between 1 and 5 mm are connected by internal stiffeners. Strength...
Year 2014
-
Audyt techniczny budowy przez Stocznię NAUTA S.A. statku naukowo badawczego „OCEANOGRAF” dla Uniwersytetu Gdańskiego na podstawie umowy A120-211-137/12/GR wraz z aneksami do tej umowy
PublicationAudyt techniczny statku naukowo badawczego wykonany przez Zespól Katedry Technologii Obiektów Pływających , Systemów jakości i Materiałoznawstwa odbywała się na podstawie umowy zlecenia zawartej w Gdańsku, w dniu 14.11.2014, pomiędzy Uniwersytetem Gdańskim a Politechniką Gdańska reprezentowaną przez Dziekana Wydziału Oceanotechniki i Okrętownictwa. Zakres audytu obejmował analizę dokumentacji związanej z realizacją UMOWY NR...
-
Factory Acceptance Test – Strain Gauge Measurement - Report no: WOiO /II/88/2014
PublicationTested object was 40 meters long jib and its foundation, placed in Gdansk Shiprepair Yard, manufactured by KMK. The contruction was dedicated to the passenger cruise vessel "North Star" The Strain Gauge measurement in different location and load situation was done in order to validate calculation finite element models used during strength analysis for project. The expertise contains: methodology of the measurements, description...
-
Factory Acceptance Test – Strain Gauge Measurement, Report no: WOiO /II/123/2014
PublicationTested object was 40 meters long jib and its foundation, placed in Gdansk Shiprepair Yard, manufactured by KMK. The contruction was dedicated to the passenger cruise vessel "Quantum of the Seas" The Strain Gauge measurement in different location and load situation was done in order to validate calculation finite element models used during strength analysis for project. The expertise contains: methodology of the measurements, description...
-
Modelowanie numeryczne spoin laserowych - wpływ modelu materiałowego na odkształcenia i naprężenia w rejonie karbu lica
PublicationW metalowych konstrukcjach cienkościennych kluczową rolę odgrywają połączenia, które ze względu na wymagania wytrzymałościowe podlegają szczególnej analizie. Zalecaną metodą obliczeniową jest podejście według hipotezy lokalnych naprężeń, bądź lokalnych odkształceń. Do oceny trwałości zmęczeniowej wg podejścia lokalnych naprężeń istnieje potrzeba wyznaczenia teoretycznego współczynnika koncentracji naprężeń w karbie. W ostatnim...
-
Opinia na okoliczność wykonania (prawidłowego lub nie, w części lub całości ) umowy 01/11/2010 dotyczącej remontu statku m/v „AKERO” w sprawie z powództwa Quadrant Marine Consultancy Sp. z o.o. przeciwko Northwind Shipping A.S. w Enebakk, Norwegia
PublicationOpinia na temat prawidłowości (nieprawidłowości) przebiegu remontu statku M/V Akero (później M/V North Wind), wydana na zlecenie Sądu Okręgowego w Gdańsku. Opinię sporządzono na podstawie akt sprawy IXGC 14/12.
-
Opinion about causes of framing of Kingston chest (box cooler) damage, on PSV vessel VS4411 DF-PSV (B-855)
PublicationThe subject of analysis is a damage of welded connection of box cooler framing segments, made as separate bars 50mm thickness, connected by the welds in corners. Studies of documents delivered by Customer shows cracks on the fusion of filet welds and twisting of box cooler frame. The subject of analysis is a damage of welded connection of box cooler framing segments, made as separate bars 50mm thickness, connected by the welds...
-
The influence of core material on strength properties of hybrid sandwich panels
PublicationAlong with high prices of fuels and more restrictive safety and environmental regulations (including environment protection) increased interest in sandwich structures is being observed. One of the solution having growing application potential is steel sandwich panel. The construction consist of very thin steel plates (about 2mm) and stiffeners between them. The main advantage of using such solution is very high strength to weight...
Year 2013
-
Innovative design of hybrid powered inland vessel
PublicationOne of the most demanding task for European countries is rational transportation system taking into account fuel efficient and ecological propulsion. The paper presents innovative design of hybrid powered inland vessel. The most important aspects regarding new design and technical solutions are being presented, including numerical and experimental research on hull form. Combined diesel-electric propulsion supported by solar panel...
-
Projekt i wykonanie łodzi regatowej zasilanej energią słoneczną
PublicationWzrastające z roku na rok zużycie energii na naszej planecie i związanie z tym kurczenie się zapasów powszechnie wykorzystywanych nośników energii oraz wynikające z ich stosowania niekorzystne skutki dla środowiska naturalnego powodują, że ludzkość sięga w stronę odnawialnych źródeł energii. Problem ten dotyka także zagadnień napędu jednostek pływających. Jednym z potencjalnie interesujących źródeł energii jest energia słoneczna....
Year 2012
-
Influence of the notch rounding radius on estimating the elastic notch stress concentration factor in a laser welded tee joint
PublicationIn recent years an increased interest of industry in sandwich-type metal structures can be observed. These structures consist of thin plates of 2.5 mm in thickness separated by stiffeners of different shapes and forms. Welds joining the plates and stiffeners are made on the outer side of the plates using laser welding technique. A locally focused source of heat causes the plate to melt creating a very narrow and elongated joint....
Year 2011
-
Case study of masts damage of the sail training vessel POGORIA
PublicationArtykuł przedstawia opis i analizę przyczyn zdarzenia polegającego na utracie masztów w lipcu 2009 przez barkentynę sts ''POGORIA'' w trakcie regat Tall Ships Race 2009. Przedstawiono podstawowe okoliczności stanowiące tło zdarzenia, dokonano anlizy przyczyn w skali globalnej, zaprezentowano analizę szczegółową utraty nośności konstrukcji stalowej, a na tym tle wypunktowano szczegółowe przyczyny leżące u źródeł wypadku. We wnioskach...
-
Fatigue strength determination of ship structural joints. Part I - Analytical methods for determining fatigue strength of ship tructures
PublicationSpectacular accidents at sea which have happened for a few last years show that hull structures of contemporary sea-going ships are not perfect and must be systematically improved. Fatigue strength is one of the groups of strength problems which affect design of contemporary ship's structures and greatly contribute in their improvement process. In this paper several approaches to estimation of fatigue life of hull structural...
seen 4623 times