Search
Filters
total: 636
filtered: 494
Search results for: applied mechanics
-
Characteristics of orthopaedic implants damage and mechanisms of its initiation
Publication -
Representative volume element in 2D for disks and in 3D for balls
Publication -
Use of Porosity in Models of Consolidation
Publication -
Hydrogen induced degradation of structural steel exposed to the technical liquid hydrocarbons
PublicationBadano degradacje stali 26H2MF w mieszaninach węglowodorów. Badania były prowadzone pod stałym obciążeniem i przy małej prędkości 10-6s-1
-
Modeling of Composite Shells in 6-Parameter Nonlinear Theory with Drilling Degree of Freedom
PublicationWithin the framework of a 6-parameter nonlinear shell theory, with strain measures of Cosserat type, constitutive relations are proposed for thin elastic composite shells. The material law is expressed in terms of five engineering constants of classical anisotropic continuum plus an additional parameter accounting for drilling stiffness. The theory allows for unlimited displacements and rotations. A number of examples are presented...
-
Implementation of Hermite-Ritz method and Navier’s Technique for Vibration of Functionally Graded Porous Nanobeam Embedded in Winkler-Pasternak Elastic Foundation Using bi-Helmholtz type of nonlocal elasticity
PublicationPresent study is devoted to investigating the vibration characteristics of Functionally Graded (FG) porous nanobeam embedded in an elastic substrate of Winkler-Pasternak type. Classical beam theory (CBT) or Euler-Bernoulli beam theory (EBT) has been incorporated to address the displacement of the FG nanobeam. Bi-Helmholtz type of nonlocal elasticity is being used to capture the small scale effect of the FG nanobeam. Further, the...
-
Contact with coupled adhesion and friction: Computational framework, applications, and new insights
PublicationContact involving soft materials often combines dry adhesion, sliding friction, and large deformations. At the local level, these three aspects are rarely captured simultaneously, but included in the theoretical models by Mergel et al., (2019). We here develop a corresponding finite element framework that captures 3D finite-strain contact of two deformable bodies. This framework is suitable to investigate sliding friction even...
-
Electrochemical analysis of the passive layer cracking process on A95052 aluminium alloy performed by means of DC and AC techniques
PublicationPraca dotyczy porównania zastosowania technik stało- i zmiennoprądowych do badania pękania warstwy pasywnej na różnych stopach aluminum podczas testów rozciągania mechanicznego w warunkach polaryzacji anodowej.
-
The method of detection of electromagnetic fields in ground
PublicationW prezentowanej metodzie, detekcja pola polega na pomiarach i analizie zmian rozkładu potencjału. Różnice potencjałów są mierzone jako napięcie pomiędzy elektrodami umieszczonymi w różnych pozycjach na powierzchni ziemi. Analiza tych napięć przy pomocy krótkoczasowej transformaty Fouriera STFT umożliwia wyznaczenie zmian spektralnej gęstości mocy sygnału w funkcji czasu. Ten rodzaj łącznej analizy czasowo-częstotliwościowej daje...
-
Accelerated degradation of organic coatings due to cyclic mechanical stress
PublicationPotrzeba okresowej renowacji wymalowań na obiektach technicznych wynika z naturalnej degradacji powłok ochronnych wskutek oddziaływania czynników obecnych w miejscu eksploatacji. W niniejszej pracy opisano synergiczny wpływ dwóch z nich - promieniowana ultrafioletowego i cyklicznych naprężeń mechanicznych - na trwałość komercyjnie stosowanego zestawu powłokowego przeznaczonego do ochrony konstrukcji mostowych.
-
Application of the dynamic electrochemical impedance spectroscopy to investigation of spontaneous electrochemical oscillations
PublicationPrzedstawione zostały wyniki impedancyjne uzyskane podczas oscylacji prądowych miedzi w kwaśnym środowisku zawierającym jony chlorkowe. Kształt chwilowych widm impedancyjnych jest skorelowany z uzyskanym przebiegiem prądowym. Badany proces anodowego roztwarzania miedzi kontrolowany jest na przemian aktywacyjnie i dyfuzyjnie.
-
Comparison of corrosion resistance of al-alloys by means of dynamic electrochemical impedance spectroscopy
PublicationPrzeprowadzono badania metodą dynamicznej elektrochemicznej spektroskopii impedancyjne stopów 1100 i 5162. Zaproponowano zastępcze modele elektryczne opisujące zachowanie się stopów w warunkach ekspozycji w roztworach zawierających wysokie stężenie jonów chlorkowych. Wyznaczono zmiany podstawowych parametrów elektrycznych układów zastępczych od potencjału. Stwierdzono wyższą podatność na korozję stopu 5162 w porównaniu ze stopem...
-
Application of higher order spectra in harmonic analysis of corrosion process
PublicationZjawiska nieliniowe są niezwykle często spotykane w praktyce badań elektrochemicznych i korozyjnych. Typowym przykładem są procesy elektrodowe kontrolowane szybkością przeniesienia ładunku. Często stosowanym w takich przypadkach podejściem jest aproksymacja fragmentu krzywej prąd-napięcie za pomocą charakterystyki liniowej. W niniejszej pracy autorzy prezentują możliwość wykorzystania pomiarów składowych harmonicznych do oceny...
-
Cavitacion erosion, influence of electrochemical corrosion on cavitation - a review
PublicationZjawisko kawitacji polega na narastaniu, a następnie zapadaniu się i implozji pęcherzy wypełnionych gazem lub parami. Zachodzi ono niemalże we wszystkich układach hydrodynamicznych np. w pompach, zaworach, na śrubach okrętowych, turbinach, hydropłatach itp. na skutek lokalnej, gwałtownej zmiany ciśnienia. W większości przypadków jest to zjawisko niepożądane, ponieważ siły generowane podczas implozji pęcherzy kawitacyjnych są tak...
-
Using impedance spectroscopy to characterize and monitor protection aspects of organic coating systems on metal
PublicationOrganiczne powłoki ochronne stosowane są powszechnie do ochrony konstrukcji metalowych przed korozją i zużyciem mechanicznym. W pracy zaproponowano nowy typ sensora impedancyjnego, który może być zastosowany do ciągłej oceny właściwości barierowych i adhezyjnych systemów powłokowych w warunkach terenowych w sposób nieniszczący, bez konieczności stosowania naczyń z elektrolitem. Przedstawiono koncepcję czujnika oraz przykładowe...
-
Discrete element method simulations of fracture in concrete under uniaxial compression based on its real internal structure
PublicationThe paper describes experimental and numerical results of concrete fracture under quasi-static uniaxial compression. Experimental uniaxial compression tests were performed on concrete cubic specimens. Fracture in concrete was detected at the aggregate level by means of three non-destructive methods: three-dimensional X-ray microcomputed tomography, two-dimensional scanning electron microscope and manual two-dimensional digital...
-
Boundary effects on behaviour of granular material during plane strain compression
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacji lokalizacji odkształceń w materiałach granulowanych podzcas sciskania dwuosiowego. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i mikropolarnego modelu hipoplastycznego. W pracy pokazano wpływ warunków brzegowych na globalne i loklane zachowanie sie materiału.
-
Calculations of fracture process zones on meso-scale in notched concrete beams subjected to three-point bending.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numeryczne MES modelowanie belek betonowych z nacięciem na poziomie skali mezo. Beton został opisany na poziomie skali mezo jako stochastyczny materiał 3-składnikowy złożony z kruszywa, zaczynu cementowego oraz stref kontaktu. Obliczenia wykonano przy wykorzystaniu modelu degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Zbadano wpływ stochastycznego rozkładu kruszywa, średnicy, kształtu oraz zagęszczenia...
-
A Generalized Framework Towards Structural Mechanics of Three-layered Composite Structures
PublicationThree-layered composite structures find a broad application. Increasingly, composites are being used whose layer thicknesses and material properties diverge strongly. In the perspective of structural mechanics, classical approaches to analysis fail at such extraordinary composites. Therefore, emphasis of the present approach is on arbitrary transverse shear rigidities and structural thicknesses of the individual layers. Therewith...
-
YADE - An extensible framework for the interactive simulation of multiscale, multiphase, and multiphysics particulate systems
PublicationThis contribution presents the key elements of YADE, an extensible open-source framework for dynamic simulations. During the past 19 years, YADE has evolved from "Yet Another Dynamic Engine"' to a versatile multiscale and multiphysics solver, counting a large, active, and growing community of users and developers. The computationally intense parts of the source code are written in C++, using flexible object models that allow for...
-
Influence of a Lighting Column in the Working Width of a W-Beam Barrier on TB51 Crash Test
PublicationRoad equipment, such as, e.g., road safety barriers and lighting columns, are subject to certification according to the EN1317 standard to be allowed for use on European roads. In engineering practice, due to the terrain conditions, there are cases where other road equipment is installed within the working width of road safety barriers. Such situations are not considered during the certification process. Hence, the aim of this...
-
Density functional theory calculations on entire proteins for free energies of binding: Application to a model polar binding site
PublicationIn drug optimization calculations, the molecular mechanics Poisson-Boltzmann surface area (MM-PBSA) method can be used to compute free energies of binding of ligands to proteins. The method involves the evaluation of the energy of configurations in an implicit solvent model. One source of errors is the force field used, which can potentially lead to large errors due to the restrictions in accuracy imposed by its empirical nature....
-
Static electric and magnetic multipole susceptibilities for Dirac one-electron atoms in the ground state
PublicationWe present tabulated data for several families of static electric and magnetic multipole susceptibilities for hydrogenic atoms with nuclear charge numbers from the range $1\leq Z\leq137$. Atomic nuclei are assumed to be point-like and spinless. The susceptibilities considered include the multipole electric polarizabilities $\alpha_{\mathrm{E}L\to\mathrm{E}L}$ and magnetizabilities (magnetic susceptibilities) $\chi_{\mathrm{M}L\to\mathrm{M}L}$...
-
The Influence of Articular Cartilage Thickness Reduction on Meniscus Biomechanics
PublicationObjective Evaluation of the biomechanical interaction between meniscus and cartilage in medial compartment knee osteoarthritis. Methods The finite element method was used to simulate knee joint contact mechanics. Three knee models were created on the basis of knee geometry from the Open Knee project. We reduced the thickness of medial cartilages in the intact knee model by approximately 50% to obtain a medial knee osteoarthritis...
-
On design and analysis of flow characteristics of the last stage of gas-steam turbine
PublicationResearch regarding blade design and analysis of flow have been conducted for over a century. Meanwhile new concepts and design approaches were created and improved. Advancements in information technologies allowed to introduce computational fluid dynamics (CFD) and computational flow mechanics (CFM). Currently a combination of mentioned methods is used for design of turbine blades. These methods enabled us to improve flow efficiency...
-
On mechanics of piezocomposite shell structures
PublicationThis study presents an original and novel investigation into the mechanics of piezo-flexo-magneto-elastic nanocomposite doubly-curved shells (PFMDCSs) and the ability to detect the lower and higher levels of electro-magnetic fields. In this context, by utilizing the first-order shear deformation shell model, stresses and strains are acquired. By imposing Hamilton's principle and the von Kármán approach, the governing equations...
-
On time-dependent nonlinear dynamic response of micro-elastic solids
PublicationA new approach to the mechanical response of micro-mechanic problems is presented using the modified couple stress theory. This model captured micro-turns due to micro-particles' rotations which could be essential for microstructural materials and/or at small scales. In a micro media based on the small rotations, sub-particles can also turn except the whole domain rotation. However, this framework is competent for a static medium....
-
Whirling system of water exchangein breeding pools
PublicationTo secure the proper conditions of life for sea mammals existing in closed systems one has to maintain the character of the breeding basins (i.e. shape, dimensions, facing of walls and bottom, quality and motion of water) as natural as possible. An appropriate system of water exchange plays a very important role here. A full renewal of water is time-consuming, expensive and troublesome, so can be made only periodically, and should...
-
Buckling of thin-walled columns accounting for initial geometrical imperfections
PublicationThe paper is devoted to the effect of some geometrical imperfections on the critical buckling load of axially compressed thin-walled I-columns. The analytical formulas for the critical torsional and flexural buckling loads accounting for the initial curvature of the column axis or the twist angle respectively are derived. The classical assumptions of theory of thin-walled beams with non-deformable cross-sections are adopted. The...
-
Modal Analysis of a Steel Radial Gate Exposed to Different Water Levels
PublicationWith the increase in water retention needs and planned river regulation, it might be important to investigate the dynamic resistance of vulnerable elements of hydroelectric power plants, including steel water locks. The most frequent dynamic loads affecting hydroengineering structures in Poland include vibrations caused by heavy road and railway traffic, piling works and mining tremors. More destructive dynamic loads, including...
-
Determination of Mechanical Energy Loss in Steady Flow by Means of Dissipation Power
PublicationWhen systems of simple geometry like pipes or regular channels are considered, the mechan- ical energy loss of the fluid flow can be expressed by local and longitudinal empirical energy loss coefficients. However, in the case of large spatially distributed objects, there are no simple approaches to this task. In practice, general recommendations addressing different types of objects are used, but they usually provide very coarse...
-
Model of pressure distribution in vortex flow controls
PublicationThe paper is devoted to the vortex valve. Existing devices are described by CFD-methods, or by means of simple empirical relations. A rational method of the considered object design is proposed, on the base of the input and dissipation energy balance., what gives a simple algebraic equation. Conformity between calcul;ated and measured parameters of the vortex valve allows for acceptation of the proposed concept.
-
Impact of Energy Slope Averaging Methods on Numerical Solution of 1D Steady Gradually Varied Flow
PublicationIn this paper, energy slope averaging in the one-dimensional steady gradually varied flow model is considered. For this purpose, different methods of averaging the energy slope between cross-sections are used. The most popular are arithmetic, geometric, harmonic and hydraulic means. However, from the formal viewpoint, the application of different averaging formulas results in different numerical integration formulas. This study...
-
Verification of baffle factor for straight pipe flow
PublicationDuring the water disinfection devices designing, it is often assumed that the baffle factor for a straight pipe reactors is equal to one. It would be possible only for the plug flow, which is a simplified model of the flow and does not appear in real situations. The paper contains an equation which enables calculation of the real value of the baffle factor for the pipe flow.
-
Long-range dependencies in heart rate signals—revisited
Publication -
Multifractal estimates of monofractality in RR-heart series in power spectrum ranges
Publication -
Simplified modelling of heat transfer in groundwater
PublicationPrzenoszenie ciepła w wodach podziemnych jest skomplikowanym, przestrzennym procesem. Z tego względu do rozwiązywania zadań praktycznych celowe jest konstruowanie modeli uproszczonych. W pracy zaproponowano sposób formułowania modelu dwuwymiarowego. Został on pozytywnie zweryfikowany na przykładzie badania przyczyn strat energii cieplnej w elektrowni Kozienice.
-
Comparison of volume-and surface-detention-time distributions
PublicationCzas zatrzymania ścieków w reaktorze jest bardzo ważnym parametrem projektowym. Jego wyznaczenie jest trudne i kłopotliwe. Z tego względu zbadano możliwość zastąpienia wartości tego parametru, wyznaczonej tylko dla swobodnej powierzchni ścieków. W wyniku stwierdzono dopuszczalność takiej zamiany.
-
Approximated boundary conditions of the equation of difussion
PublicationProblem podejmowany w pracy dotyczy warunku brzegowego w równaniach fizyki matematycznej, opisujących procesy migracji zanieczyszczeń. W szczególności skoncentrowano się na badaniu wpływu na rozwiązanie przyjmowanych w rozwiązaniach numerycznych aproksymacji ''odpływowego'' warunku brzegowego w jednowymiarowym równaniu adwekcji - dyspersji. Rozważania teoretyczne przeprowadzono w oparciu o rozwiązania analityczne oraz numeryczne...
-
Physical modelling of water flow in 'Wild River' type water slide
PublicationPrzedstawiono wyniki fizycznego modelowania przepływu w zjeżdżalni wodnej typu Dzika Rzeka. Badania dotyczyły obiektu należącego do parku wodnego "Świat Wodny Nemo" w Sopocie. Eksperymenty przeprowadzono w Laboratorium Hydrauliki i Inżynierii Środowiska Politechniki Gdańskiej. Zaobserwowany w systemie kanałów i zbiorników przepływ wody można ocenić jako szybkozmienny. Wskutek zmian spadku dna kanałów oraz łuków trasy zjazdu obserwowano...
-
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...
-
Simulation and discretization of random field in the slip line method.
PublicationW pracy rozpatrywany jest problem nośności granicznej podłoża o własnościach stochastycznych przy obciążeniu spoczywającym na nim ciężkim sztywnym bloku.Opisano sposób generacji wielowymiarowego pola losowego oparty na diagonalizacji macierzy kowariancji przy wykorzystaniu macierzy dolnotrójkątnej .Szczególną uwagę zwrócono na wpływ dyskretyzacji ośrodka na rozwiązanie oraz jego zbieżność.
-
Shell with random geometric imperfections simulation-based approach
PublicationPrzedstawiono analizę powłok z losowymi imperfekcjami. Zastosowano nieliniowe geometrycznie i materiałowo modele. Geometryczne imperfekcje opisano za pomocą pojedynczych zmiennych oraz pól losowych. Wykorzystano metodę Monte Carlo i metodę elementów skończonych. Zbadano wpływ różnych rozkładów prawdopodobieństwa imperfekcji geometrycznych na probabilistyczny rozkład nośności granicznej powłok. Zastosowane rozkłady ekstremalne imperfekcji...
-
Reverse flow routing problem solved by the Space-Time Conservation Method
PublicationW artykule rozpatruje się zagadnienie odwrotnej transformacji przepływów dla przypadku przepływu nieustalonego wolno zmiennego w kanałach otwartych, opisanego układem równań de Saint Venanta. Przedstawiono specyficzne dla rozpatrywanego przypadku problemy powstające na etapie jego rozwiązywania oraz zaproponowano efektywny algorytm obliczeniowy, wykorzystujący nową, atrakcyjną metodę czasoprzestrzennych objętości skończonych. Do...
-
The protocol for using elastic wall model in modeling blood flow within human artery
PublicationMedical diagnostic tools will play a major role in the future for an effective patient treatment and reduction their mortality, related to the cardiovascular system diseases (CVDs). There is an urgent need for developing diagnostic procedure to be robust, reliable, accurate and efficient, in the framework of a paradigm shift. Application of numerical techniques is seen as a perspective tool for such purpose. Nevertheless, existing...
-
Numerical Analysis of Turbulent Flow over a Backward-facing Step in an Open Channel
PublicationComputational examinations of the flow field in an open channel having a single Backward--Facing Step (BFS) with a constant water depth of 1.5 m were performed. The effects of the expansion ratio, and the flow velocity along the reattachment length, were investigated by employing two different expansion ratios of 1.5 and 2, and eight various flow velocities of 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 7.5 and 10 m/sec in the Computational Fluid Dynamic...
-
Non-parametric application of Tsallis statistics to systems consisting of M hydrogen molecules
Publication -
2D numerical simulation of tear film dynamics: Effects of shear-thinning properties
Publication -
Finite elements based on a first-order shear deformation moderate rotation shell theory with applications to the analysis of composite structures
Publication -
Visualization and quantification of soil laboratory impact compaction
Publication