Filters
total: 894
filtered: 848
Search results for: numerical methods
-
Numerical investigation on dynamic response of a steel lattice tower under various seismic events
PublicationThe present paper presents the results of the numerical study designed to investigate the soil-structure flexibility effects on modal parameters (i.e. fundamental frequencies) and time-history analysis response (represented by the top relative displacements) of a 46.8 m high steel lattice tower subjected to a number of ground motions including also one mining tremor. In addition to the fixed-base condition, three different soil...
-
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...
-
Numerical Analysis of Steady Gradually Varied Flow in Open Channel Networks with Hydraulic Structures
PublicationIn this paper, a method for numerical analysis of steady gradually varied fl ow in channel networks with hydraulic structures is considered. For this purpose, a boundary problem for the system of ordinary differential equations consisting of energy equation and mass conservation equations is formulated. The boundary problem is solved using fi nite difference technique which leads to the system of non-linear algebraic equations....
-
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 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 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 Investigation of Nuclear Reactor Kinetic and Heat Transfer Fractional Model with Temperature Feedback
PublicationAbstract—In the paper, the numerical results concerning the kinetics and proposed heat exchange models in nuclear reactor based on fractional calculus are presented for typical inputs. Two fractional models are proposed and compared with the model based on ordinary derivative. The first fractional model is based on one of the generalized Cattaneo equations. The second one is based on replacing the ordinary to fractional order of...
-
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 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...
-
Numerical Evaluation of Dynamic Response of a Steel Structure Model under Various Seismic Excitations
PublicationThe present paper reports the results of the study, which was designed to perform a numerical evaluation of dynamic response of a single-storey steel structure model. The experimental model was previously subjected to a number of different earthquake ground motions during an extensive shaking table investigation. The analyzed structure model was considered as a 1-DOF system with lumped parameters, which were determined by conducting...
-
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...
-
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.
-
Computing internodal conductivities in numerical modeling of two dimensional unsaturated flow on rectangular grid
PublicationW artykule porównano rozwiązania numeryczne dwuwymiarowego równania przepływu nienasyconego z użyciem różnych metod uśredniania współczynnika przewodności hydraulicznej między sąsiednimiwęzłami. Uwzględniono średnia arytmetyczną, geometryczną, "pod prad" oraz całkową, a także niedawno zaproponowany sposób uśredniania oparty na analizie przepływu ustalonego. Ten ostatni sposób okazałsię najbardziej uniwersalny, gdyż umożliwiał otrzymanie...
-
Numerical investigation on behaviour of cylindrical steel tanks during mining tremors and moderate earthquakes
PublicationCylindrical steel tanks are important components of industrial facilities. Their safety becomes a crucial issue since any failure may cause catastrophic consequences. The aim of the paper is to show the results of comprehensive FEM numerical investigation focused on the response of cylindrical steel tanks under mining tremors and moderate earthquakes. The effects of different levels of liquid filling, the influence of non-uniform...
-
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...
-
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...
-
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.
-
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.
-
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...
-
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....
-
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 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.
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
Propozycja metody oceny bezpieczeństwa użytkowania rekreacyjnego obiektu wodnego typu ‘dzika rzeka’
PublicationPrzedstawiona praca dotyczy możliwości wykorzystania numerycznej symulacji przepływu do oceny bezpieczeństwa użytkowania torów rekreacyjnych występujących w wodnych parkach rozrywki. Użytkownicy licznie odwiedzanych aquaparków oczekują wyjątkowych wrażeń z jednoczesną gwarancją bezpieczeństwa. Projektowanie tych obiektów odbywa się w oparciu o przepisy zawarte w odpowiednich normach, lecz nie są one precyzyjne. Jednak wstępną weryfikację...
-
Simplified approach to assess the dynamic response of a container ship subjected to bow slamming load
PublicationSimplified approach to assess the dynamic response of a container ship subjected to the bow slamming load, resulting in a transient vibratory response, typically called a 'whip-ping', is presented. The accurate numerical modelling is very complex and involves cou-pling of the hydrodynamic and structural solution at every time step, leading to huge com-putational and workload cost. Thus, the one-way coupling methodology is adopted,...
-
Two-dimensional diffusion wave model for numerical simulation of inundation - Upper Narew case study
PublicationPrzedstawiono zastosowanie uproszczonego modelu matematycznego przepływu wody ze swobodną powierzchnią, zwanego falą dyfuzyjną, do numerycznej symulacji zalewu powodziowego doliny rzeki. Równania modelu rozwiązano metodą objętości skończonych. Model w dwuwymiarowej wersji wykorzystano do odtworzenia przejścia fali powodziowej przez fragment doliny Górnej Narwi między miejscowościami Suraż i Łapy.
-
Numerical evaluation of spatial time-varying magnetisation of ferritic tubes excited with a C-core magnet
PublicationPrzedstawiono uzyskane metodą elementów skończonych numeryczne oszacowanie czasowo-przestrzennego rozkładu magnetyzacji w ferrytycznych rurach magnesowanych elektromagnesem typu C. Wzięto pod uwagę nieliniowe własności magnetyczne oraz występowanie prądów wirowych. Prąd magnesujący miał charakter piłokształtny.
-
Towards development of sustainable lightweight 3D printed wall building envelopes – Experimental and numerical studies
Publication -
Changes in Hydrographic Conditions Associated with 2005–2007 Storm Surges in the Odra Mouth — a Numerical Study
Publication -
Numerical Modeling of Steel Surface Hardening in the Process of High Energy Heating by High Frequency Currents
Publication -
Rip currents in the non-tidal surf zone with sandbars: numerical analysis versus field measurements
Publication -
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL INVESTIGATION ON SPECIMEN GEOMETRY EFFECT ON THE CTOD VALUE FOR VL-E36 SHIPBUILDING STEEL
PublicationThere are special cases in the marine industry, where additional material tests, such as the fracture toughness test, must be performed. Additional fracture toughness tests, such as CTOD (Crack Tip Opening Displacement), are typically performed on three-point bend specimens. The dimension that defines all the specimen dimensions is the thickness of the material to be tested. It is recommended by classification societies (e.g. DNVGL)...
-
Numerical Model of Surface and Quasi-Spherical Sea Noise and Its Application to Analysis of DIFAR Systems
PublicationVarious types of passive sonar systems are used to detect submarines. These activities are complex and demanding. Therefore, computer simulations are most often used at the design stage of these systems. For this reason, it is also necessary to simulate the acoustic ambient noise of the sea. The article proposes a new numerical model of surface and quasi-spherical sea noise and presents its statistical parameters. The results of...