Filters
total: 911
filtered: 865
Search results for: NUMERICAL METHODS
-
Numerical tests of time-stepping schemes in the context of FEM for 6-field shell dynamics
PublicationThe paper deals with integration of dynamic equations of irregular shells performed with relatively long time steps. Numerical instability appearing often in this kind of analysis motivated the authors to present some studies based on numerical tests referring to convergence problems of finite element analysis as well the applied stability conditions. The analysis is carried out on simulations of shell dynamics with the where the...
-
Experimental and numerical study on damage detection in an L-joint using guided wave propagation
PublicationW pracy zaprezentowano metodę wykrywania i lokalizacji uszkodzeń w konstrukcji ramowej za pomocą podłużnych i poprzecznych fal sprężystych. Przeprowadzono badania numerczyne i eksperymentalne na modelu bez uszkodzenia oraz na modelu z wsprowadzonym nacięciem. Do modelowania zastosowano metodę elementów spektralnych. W pracy przedstawiono sformułowanie nowego element spektralnego dla ram płaskich bazującego na teorii pręta Mindlina...
-
Chosen aspects of skeletal system modeling: Numerical solid and shell models of femur part
PublicationThe purpose of this paper is to present a new method of femur part modeling by using the finite element method. This method treats a femur part as a system composed of cortical and trabecular bone. For the purpose of determining a proper shape of femur part model there were created three models: a) the first one describes a femur part as a solid structure; b) the second one describes a femur part as a connection of cortical bone...
-
Fractional neutron point kinetics equations for nuclear reactor dynamics – Numerical solution investigations
PublicationThis paper presents results concerning numerical solutions to a fractional neutron point kinetics model for a nuclear reactor. The paper discusses and expands on results presented in (Espinosa-Paredes et al., 2011). The fractional neutron point kinetics model with six groups of delayed neutron precursors was developed and a numerical solution using the Edwards’ method was proposed (Edwards et al., 2002). The mathematical model...
-
Experimental and numerical study on deformed steel columns subjected to impact load during earthquakes
PublicationThe soft-storey failure is one of the most typical types of damage observed in buildings during earthquakes. The failure of an upper soft storey of a structure results in large impact load acting on the lower floors and if the resistance of the structural members of the lower storeys is not sufficient it may further lead to progressive collapse of the whole building. The aim of the present paper is to investigate the dynamic behaviour...
-
Numerical studies on size effects in concrete beams. Architecture Civil Engineering Environment ACEE
PublicationW artykule przedstawiony wyniki obliczeń efektów skali w belkach betonowych podczas zginania. Zastosowano model sprężysto-plastyczny z nielokalnym osłabieniem. Rozkład wytrzymałości na rozciąganie był stochastyczny - przestrzennie skorelowany. Belki były geometrycznie podobne. Wyniki porównano z modelem efektu skali Bazanta.
-
Behaviour of deformed steel columns exposed to impact load during earthquakes: numerical analysis
PublicationIt has been observed during earthquakes that the so called soft-storey failure of an upper floor of a building leads to considerable vertical impact load acting on structural members of the lower storeys. The aim of this paper is to investigate numerically the behaviour of horizontally deformed columns (deformation as the result of earthquake loading) that are additionally subjected to vertical impact load. In the first stage of...
-
Numerical simulations of sand behavior using DEM with 2 different descriptions of grain roughness
PublicationW rozdziale przedstawiono wyniki dyskretnych symulacji jednorodnego trójosiowego ściskania piasku przy zastosowaniu metody elementów dyskretnych. Obliczenia wykonano stosując 2 różne opisy szorstkości ziaren: kule z uwzględnieniem momentów kontaktu oraz grona kul. Obliczono energię sprężystą i dysypację plastyczną. Wyniki symulacji numerycznych porównano z wynikami doświadczalnymi.
-
Numerical Simulations and Tracer Studies as a Tool to Support Water Circulation Modeling in Breeding Reservoirs
PublicationThe article presents a proposal of a method for computer-aided design and analysis of breeding reservoirs in zoos and aquariums. The method applied involves the use of computer simulations of water circulation in breeding pools. A mathematical model of a pool was developed, and a tracer study was carried out. A simplified model of two-dimensional flow in the form of a biharmonic equation for the stream function (converted into...
-
NUMERICAL SIMULATION OF CRATER CREATING PROCESS IN DYNAMIC REPLACEMENT METHOD BY SMOOTH PARTICLE HYDRODYNAMICS
PublicationA theoretical base of SPH method, including the governing equations, discussion of importance of the smoothing function length, contact formulation, boundary treatment and finally utilization in hydrocode simulations are presented. An application of SPH to a real case of large penetrations (crater creating) into the soil caused by falling mass in Dynamic Replacement Method is discussed. An influence of particles spacing on method...
-
Numerical estimation of the pile toe and shaft unit resistances during the installation process in sands
PublicationNumerical simulations of a pile jacking were carried out. A Coupled Eulerian–Lagrangian (CEL) formulation was used to treat with large deformation problems. An Abaqus, a commercial Finite Element Method software suit, was used as a computing environment. The Mohr–Coulomb constitutive model was applied and the Coulomb model of friction was used to describe pile-soil interaction. Calculations were made for three different pile diameters....
-
Numerical simulation of rapidly varied water flow in the ´Wild River´ type water slide
PublicationPrzedstawiono numeryczną analizę przepływu w zjeżdżalni wodnej typu "Dzika Rzeka". Jako model matematyczny przyjęto równania przepływu wody płytkiej. Wobec szybkozmiennego ruchu wody do rozwiązania zastosowano metodę objętości skończonych. Numeryczną symulację przepływu wykonano na trójkątnej siatce niestrukturalnej. Wyniki obliczeń porównano z obserwacjami na obiekcie rzeczywistym zainstalowanym w parku wodnym w Sopocie. Dodatkowo...
-
Physical and numerical modelling of heat-flow processes in tangentially pulverized fuel-fired boiler
PublicationPraca przedstawia wykorzystanie eksperymentalnego modelowania fizycznego kwasowo-zasadowego do modernizacji kotła pyłowego z tangencjalną komorą spalania w aspekcie ograniczenia emisji toksycznych składników węgla, siarki i azotu oraz doboru optymalnych parametrów termodynamicznych mieszania i spalania. Dodatkowo, w celu porównania wyników pomiarów kotła po modernizacji, wykonano obliczenia numeryczne z zastosowaniem oprogramowania...
-
Numerical calculations of wall pressures and stresses in steel cylindrical silos with concentric and eccentric hoppers
PublicationArtykuł przedstawia numeryczną analize naprężeń w płaszczu silosa. Porównane zostały wyniki dla silosów o przepływie centrycznym i mimośrodowym.
-
Research into flows in turbine blade seals. Part III: Numerical calculations versus experiment
PublicationPrzedstawiono wyniki badań doświadczalnych przepływów w uszczelnieniu nadbandażowym stopnia turbinowego, przeprowadzonych na powietrznej turbinie modelowej. Rezultaty te porównano z wynikami badań numerycznych z zastosowaniem programu Fluent.
-
Model test and numerical simulations of earth pressure of non-cohesive soil in 3D formulation.
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań modelowych i obliczeń numerycznych parcia gruntu niespoistego w układzie przestrzennym działajacego na sztywną ścia- nę oporową. Podstawowe schematy wyznaczenia parcia gruntu na sztywną ścianę oporową opatre sa na obrocie ściany wokół jej wierzchołka i podstawy. Uzys- kane wyniki obliczeń przedstawiono jako rozkład składowych statycznych i normalnych wzdłuż sciany. Podano również wypadową parcia...
-
Model tests and numerical imulations of earth pressure of non - cohesive soil in 3D formulation.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań modelowych i symulacji numerycznych parcia gruntu działającego na sztywne konstrukcje oporowe. Analizowano stan przestrzennego odkształcenia ośrodka niespoistego. Parcie czynne gruntu za- sypowego wywołano obrotem ściany oporowej wokół osi przechodzącej przez jej górną i dolną krawędź. Przedstawiono rozkład składowej stycznej i normalnej stanu naprężenia na powierzchni ściany wraz z analizą...
-
Experimental and numerical studies on the mechanical response of a piezoelectric nanocomposite-based functionally graded materials
PublicationThis work presents an experimental study of piezoelectric structures reinforced by graphene platelets, based on the concept of the functionally graded materials (FGMs). The assumed model is a rectangular beam/plate and the composition is due to the Halpin-Tsai rule. The model is also simulated in the Abaqus software which is the first time that such a structure has been modelled in an FEM package. In addition, a mathematical model...
-
Physical and numerical modelling of flow pattern and combustion process in pulverized fuel fired boiler.
PublicationW pracy przedstawiono źródła powstawania toksycznych związków podczas procesu spalania, metody ich redukcji. Do tego zadania wykorzystano eksperymentalne modelowanie fizyczne i uzupełniono je modelowaniem numerycznym. Obie metody, techniki modelowania miały na celu optymalizację procesu spalania.Wyniki obliczeń numerycznych porównano z pomiarami.
-
Numerical Modeling of Water and Ice Dynamics for Analysis of Flow Around the Kiezmark Bridge Piers
PublicationThis paper presents the results of a numerical model study on the effect of ice on the proposed bridge piers in the Vistula River outlet and its effect on flow conditions in the river. The model DynaRICE is used in this study, which is a two-dimensional hydro-ice dynamic numerical model developed for dynamic ice transport and jamming in rivers. To simulate river hydrodynamics in the vicinity of the bridge piers, 2-dimensional numerical...
-
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL VALIDATION OF THE IMPROVED VORTEX METHOD APPLIED TO CP745 MARINE PROPELLER MODEL
PublicationThe article presents a numerical analysis of the CP745 marine propeller model by means of the improved vortex method and CFD simulations. Both numerical approaches are validated experimentally by comparing with open water characteristics of the propeller. The introduced modification of the vortex method couples the lifting surface approach for the propeller blades and the boundary element method for the hub. What is more, a...
-
Mechanics of mesh implanted into abdominal wall under repetitive load. Experimental and numerical study
PublicationThere are a number of papers discussing medical and mechanical aspects of ventral hernia management. Despite intensive work on the problem understanding, recurrences of the sickness still happen too often. For that reason new aspects of the problem must be considered. In this paper, a change in the abdominal implant’s stiffness is discussed, which is caused by cyclic loading. Such loading influence abdominal implant e.g. while...
-
Prediction of the fatigue lifetime of PUR structural elements using a combined experimental-numerical approach
PublicationThis paper presents a method for estimating the fatigue life of polyurethane elastomeric components. A rubber replacement - polyurethane of hardness 80ShA commonly used in vibration damping systems, for example, in motor vehicle suspensions, was used for the study. A metal-rubber bushing component was selected for analysis, and numerical analysis was carried out along with a fatigue model proposal based on a modification of the...
-
Experimental and numerical investigation of mercury removal from flue gas by sorbent polymer composite
PublicationThis paper presents an experimental and numerical investigation of the performance of a sorbent polymer composite (SPC) material used for removing mercury from the flue gases in a full-scale industrial installation. The investigated material is an attractive alternative to activated carbon, which is commonly used for this purpose. While the application of the SPC is characterized by high capital expenditures, this technology offers...
-
Experimental and numerical analysis of the pyrolysis dynamics of a single wood particle: presentation of the radiographic technique
PublicationPyrolysis is an oxygen-free process for the thermal decomposition of raw materials. The heat conduction and flow of pyrolysis products (i.e., the gas fraction and liquid vapour generated during pyrolysis) influence the process and products. In this work, the influence of the orientation of wooden particle fibres with respect to the direction of the heat source on the dynamics of the process was investigated, where there were two...
-
Certain numerical issues of wave propagation modelling in rods by the Spectral Finite Element Method
PublicationW pracy omówiony zagadnienia związane z modelowaniem propagacji fal sprężystych metodą Spektralnych Elementów Skończonych. Przedstawiono wpływ postaci macierzy mas na błędy rozwiązania. Omówiono zakres stosowalności modeli.
-
Numerical simulation of transient flow in storm sewers using standard and improved mccormack scheme
PublicationProblem przepływu wody w rurach kanalizacji deszczowej wiąże się z pewnymi specyficznymi zjawiskami zachodzącymi w przewodach podczas zjawisk burzowych. Jeśli rury zaczynają być całkowicie wypełnione wodą, można zaobserwować przejście z ruchu ze swobodną powierzchnią do ruchu pod ciśnieniem i odwrotnie. Takie zjawisko można zaobserwować również w kanałach kontrolowanych przez urządzenia sterujące, np. zasuwy. Ponadto ruch szybkozmienny...
-
Experimental and numerical study on polymer element used for reduction of temporary steel grandstand vibrations
PublicationThe purpose of the paper is to analyse the effectiveness of a polymer damper in reduction of a temporary steel grandstand vibrations through the experimental and numerical study. The damper considered in the investigation is constructed out of two L-shape steel members bonded with polymer mass of high damping properties. The element has been installed as a diagonal one at the back part of the structure. The method has been compared...
-
Experimental and numerical investigations of size effects in reinforced concrete beams with steel or basalt bars.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki obliczeń efektów skali w belkach betonowych zbrojonych prętami stalowymi i bazaltowymi podczas zginania. Zastosowano model sprężysto-plastyczny z nielokalnym osłabieniem. Rozkład wytrzymałości na rozciąganie był stochastyczny – przestrzennie skorelowany. Belki były geometrycznie podobne. Wyniki porównano z modelem efektu skali Bazanta
-
Numerical simulations of triaxial test with sand using DEM. Archives of Hydro-Engineering and Environmental
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacji badania trójosiowego dlamateriałów granulowanych. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metodyDEM. Pokazano wpływ momentów kontaktowych na wytrzymałoć próbki. Zbadanowpływ parametrów mikroskopowych na zachowanie się materiału. Wynikiporównano z doswiadczeniami.
-
Numerical investigations of size effects in notched and un-notched concrete beams under bending
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy efektów skali (efektu deterministycznego i stochastycznego) w belkach betonowych z nacięciem i bez nacięcia poddanych zginaniu z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i sprężysto-plastycznego modelu z nielokalnym osłabieniem. Pokazano wpływ wielkości belek betonowych na ich nośność oraz rozkład lokalizacji odkształceń.
-
Numerical Modelling of Shear Localization in Granular Bodies using MPM and Non-local Hypoplasticity
PublicationThe paper deals with modelling of shear localization in granular bodies by means of an enhanced hypoplastic constitutive model and material point method (MPM). The calculations were carried out for plane strain compression of non-cohesive sand. In order to properly capture the width and inclination of shear zones, the constitutive model was enriched by a characteristic length of micro-structure by means of a non-local theory....
-
Numerical simulations of localization of deformation in quasibrittle materials within non-local softening plasticity.
PublicationW artykule przedstawiono model sprężysto-plastyczny z nielokalnym osłabieniem do obliczeń lokalizacji odkształceń w materiałach kruchych. Analizę przeprowadzono dla jednoosiowego ściskania i rozciągania. Obliczenia wykonano dla różnych długości charakterystycznych.
-
ANALYSIS OF THE PROJECT OF INNOVATIVE FLOATING TURBINE
PublicationThe design of a floating, innovative device for river water aeration and conversion of mechanical energy to electrical energy required the analysis of a number of geometrical and dynamic features. Such an analysis may be carried out on the basis of existing methods of numerical fluid mechanics. Models of pressures, forces and torques characteristic for the conversion of watercourse energy were developed for two basic concepts of...
-
Model Order Reduction for Problems With Dispersive Surface Boundary Conditions
PublicationThis letter proposes a new scheme for reduced-order finite-element modeling of electromagnetic structures with nonlinear, dispersive surface boundary conditions, which optimally exploits the numerically stable and efficient MOR framework for second-order systems provided by SAPOR method. The presented results of numerical experiments for an example of a waveguide filter demonstrate the superior accuracy of the resulting reduced models...
-
Reliable Greedy Multipoint Model-Order Reduction Techniques for Finite-Element Analysis
PublicationA new greedy multipoint model-order reduction algorithm for fast frequency-domain finite-element method simulations of electromagnetic problems is proposed. The location of the expansion points and the size of the projection basis are determined based on a rigorous error estimator. Compared to previous multipoint methods, the quality of the error estimator is significantly improved by ensuring the orthogonality of the projection...
-
Thermal imaging in automatic rodent’s social behaviour analysis
PublicationLaboratory rodent social behaviour analysis is an extremely important task for biological, medical and pharmacological researches. In this work thermal images features that facilitate analysis are presented. Methods to distinguish objects on the basis of thermal distribution are tested. Actions of grooming or biting one rodent by another - important social behaviour incidents - are clearly visible...
-
Numeryczna analiza hydrauliki toru kajakarstwa górskiego w Drzewicy
PublicationW artykule zaproponowano wykorzystanie do analizy hydrodynamiki toru kajakarstwa górskiego symulacji numerycznej, wykorzystującej dwuwymiarowe równania ruchu wody w warunkach przepływu szybkozmiennego. Rozwiązanie równań hydrodynamiki wykonano samodzielnie z zastosowaniem metody objętości skończonych. Jako przykład zastosowania zaproponowanej metody przedstawiono analizę przepływu wzdłuż istniejącego, poddanego modernizacji toru...
-
Biomechanical properties of 3D-printed bone models
PublicationBone lesions resulting from large traumas or cancer resections can be successfully treated by directly using synthetic materials or in combination with tissue engineering methods (hybrid). Synthetic or hybrid materials combined with bone tissue’s natural ability for regeneration and biological adaptation to the directions of loading, allow for full recovery of its biological functions. Increasing interest in new production methods...
-
Developing Methodology for Model Tests of Floating Platforms in Low -Depth Towing Tank
PublicationThe paper presents two different methods of physical modeling of semi-submersible platform mooring system for research in low depth towing tank. The tested model was made in the scale of 1:100 resembling the "Thunder Horse" platform moored in the Gulf of Mexico at a depth of 1,920 m. Its mooring system consisted of 16 semi-taut mooring lines (chain-wire-chain) spaced starshape and attached at the bottom to suction piles. The tests...
-
Determination of stepped plate thickness distribution using guided waves and compressed sensing approach
PublicationGuided waves recently have attracted significant interest as a very promising research area. The signals registered by a specially designed sensor network are processed to assess the state of the tested structure. Despite the constant development of novel damage detection algorithms employing guided waves, the phenomenon of wave propagation still needs detailed recognizing and understanding for the further progress of non-destructive...
-
Uncertainty of the liquid mass flow measurement using the orifice plate
PublicationThe article presents an estimation of measurement uncertainty of a liquid mass flow using the orifice plate. This subject is essential because of the widespread use of this type of flow meters. Not only the quantitative estimation but also the qualitative results of those measurements are important. To achieve these results the authors of the paper propose to use the theory of uncertainty. The article shows the analysis of the...
-
TR-Based Antenna Design with Forward FD: The Effects of Step Size on the Optimization Performance
PublicationNumerical methods are important tools for design of modern antennas. Trust-region (TR) methods coupled with data-efficient surrogates based on finite differentiation (FD) represent a popular class of antenna design algorithms. However, TR performance is subject to FD setup, which is normally determined a priori based on rules-of-thumb. In this work, the effect of FD perturbations on the performance of TR-based design is evaluated...
-
Badania i analizy kolejowych konstrukcji odciążających typu mostowego
PublicationW pracy przedstawiono i omówiono wybrane modele obliczeniowe, wyniki analiz teoretycznych oraz badań trzech typów kolejowych konstrukcji odciążających typu mostowego. Zaprezentowano modele obliczeniowe oraz metodykę badań in situ tego typu konbstrukcji. Przedstawiono wnioski dotyczące zaawansowanych metod obliczeniowych rozszerzonych badań in situ w celu diagnozowania rzeczywistej pracy obiektów mostowych.
-
Daylight evaluation for multi-family housing in Poland
PublicationThis PhD dissertation focuses on methods of daylight appraisal useful in the design of the contemporary multifamily housing. The theoretical part of the thesis offers a review of daylight indicators, evaluations methods and tools within the built environment. It covers a review of daylight recommendations found in building standards and other normative documents affecting the design of the residential spaces. A pilot work survey...
-
A Mesh Deformation Technique Based on Solid Mechanics for Parametric Analysis of High-Frequency Devices With 3-D FEM
PublicationIn this paper, a versatile technique for mesh defor- mation is discussed, targeted at the electromagnetic (EM) field simulation of high-frequency devices using the 3-D finite element method (FEM). The approach proposed applies a linear elasticity model to compute the displacements of the internal mesh nodes in 3-D when the structure geometry is changed. The technique is compared with an alternative approach...
-
Robust estimation of deformation from observation differences for free control networks
PublicationDeformation measurements have a repeatable nature. This means that deformation measurements are performed often with the same equipment, methods, geometric conditions and in a similar environment in epochs 1 and 2 (e.g., a fully automated, continuous control measurements). It is, therefore, reasonable to assume that the results of deformation measurements can be distorted by both random errors and by some non-random errors, which...
-
Expedited EM-Driven Design of Miniaturized Microwave Hybrid Couplers Using Surrogate-Based Optimization
PublicationMiniaturization of microwave hybrid couplers is important for contemporary wireless communication engineering. Using standard computer-aided design methods for development of compact structures is extremely challenging due to a general lack of computationally efficient and accurate simulation models. Poor accuracy of available equivalent circuits results from neglecting parasitic cross-couplings that greatly affect the performance...
-
Wind tunnel experiments and numerical analysis of the wind load on double-shell cylindrical, vertical tanks
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań modelowych w tunelu aerodynamicznym oraz symulacji komputerowych obciążenia wiatrem pionowych, walcowych zbiorników dwupłaszczowych z dachem pływającym. W badaniach modelowych analizowano wpływ rozstawu między płaszczami zbiornika na wartość i rozkład współczynnika ciśnienia na płaszczach oraz dachu pływającym. Wyniki symulacji komputerowych przeprowadzonych w programie Fluent porównano z wynikami...
-
Changes in Hydrographic Conditions Associated with 2005–2007 Storm Surges in the Odra Mouth — a Numerical Study
Publication