Search
Filters
total: 636
filtered: 494
Search results for: applied mechanics
-
Corrosion monitoring of selected metals in artificial seawater by harmonic synthesis method
PublicationPrzedstawiono podstawy teoretyczne nowej metody elektrochemicznej nazwanej metodą syntezy harmonicznej (SH). Metoda jest oparta na pomiarach pierwszych trzech składowych harmonicznych prądu generowanego przez korodującą elektrodę po pobudzeniu sinusoidalnym sygnałem napięciowym bardzo niskiej częstotliwości. Na tej podstawie rekonstruowana jest dyskretna quasi-stacjonarna charakterystyka polaryzacyjna elektrody. Jej analiza numeryczna...
-
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...
-
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...
-
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.
-
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...
-
Strain energy density and entire fracture surface parameters relationship for LCF life prediction of additively manufactured 18Ni300 steel
PublicationIn this study, the connection between total strain energy density and fracture surface topography is investigated in additively manufactured maraging steel exposed to low-cycle fatigue loading. The specimens were fabricated using laser beam powder bed fusion (LB-PBF) and examined under fully-reversed strain-controlled setup at strain amplitudes scale from 0.3% to 1.0%. The post-mortem fracture surfaces were explored using a non-contact...
-
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...
-
Flexural buckling and post-buckling of columns made of aluminium alloy
PublicationThe paper concerns flexural buckling and initial post-buckling of axially compressed columns made of aluminium alloy described by the Ramberg-Osgood relationship. The non-linear differential equation of the problem is derived using the stationary total energy principle and the assumptions of classical beam theory within a finite range. The approximate analytical solution of the equation leading to the buckling loads and initial...
-
Development and test of fex, a fingers extending exoskeleton for rehabilitation and regaining mobility
PublicationThis paper presents the design process of an exoskeleton for executing human fingers' extension movement for the rehabilitation procedures and as an active orthosis purposes, together with its first clinical usability tests of a robotic exoskeleton. Furthermore, the Fingers Extending eXoskeleton (FEX) is a serial, under-actuated mechanism capable of executing fingers' extension. FEX is based on the state-of-art FingerSpine serial...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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) $\chi_{\mathrm{M}L\to\mathrm{M}L}$...
-
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...
-
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....
-
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...
-
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...
-
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....
-
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...
-
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...
-
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...
-
Stability analysis of single-walled carbon nanotubes embedded in winkler foundation placed in a thermal environment considering the surface effect using a new refined beam theory
PublicationThis article is devoted to investigate the stability of different types of Single Walled Carbon Nanotubes (SWCNTs) such as zigzag, chiral, and armchair types which are rested in Winkler elastic foundations exposing to both the low and high temperature environments. Also, the Surface effects which include surface energy and surface residual stresses, are taken into consideration in this study. It may be noted that the surface energy...
-
Long-range dependencies in heart rate signals—revisited
Publication -
Multifractal estimates of monofractality in RR-heart series in power spectrum ranges
Publication -
Hydraulic loss coefficients in 1D Flows
PublicationWyniki pomiarów pokazują, że współczynniki strat energii mechanicznej dla przepływów niejednostajnych i nieustalonych przyjmują wartości zdecydowanie większe, niż tradycyjnie przyjmowane dla ruchu jednostajnego. W pracy przedstawiono ananizę możliwych przypadków ruchu oraz wyniki obserwacji laboratoryjnych.Wykazano, że wzrost wartości współczynników jest uzasadniony fizykalnie.Zaproponowano robocza metodą ich korygowania.
-
Representation of a built-up area in the numerical simulation of urban flash flooding
PublicationPrzedstawiono wyniki modelowania powodzi miejskiej przy pomocy dwuwymiarowych równań de Saint-Venanta. Równania rozwiązano metodą objętości skończonych. Zaprezentowano dwie techniki reprezentacji obszarów zabudowanych w numerycznej symulacji powodzi - bezpośrednie wykluczenie budynków z siatki numerycznej oraz zastąpienie grup budynków terenami o znacznie zwiększonej szortkości powierzchni. W celu oceny wykorzystanych metod wykonano...
-
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 -
Non-parametric application of Tsallis statistics to systems consisting of M hydrogen molecules
Publication -
Hydraulic transients analysis in pipe networks by the method of characteristics (MOC)
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i analizy numerycznej zjawiska przepływów nieustalonych w przewodach pojedynczych oraz symulacji numerycznych w sieci pierścieniowej. Model matematyczny stanowi układ dwóch równań różniczkowych cząstkowych typu hiperbolicznego, które rozwiązano za pomocą metody charakterystyk. Badania eksperymentalne przeprowadzono na modelu w skali laboratoryjnej. Uzyskano dobrą zgodność obliczeń...
-
Two-dimensional vertical Reynolds-averaged naviers-stokes equations versus one-dimensional Saint-Venant model for rapidly varied open channel water flow modelling
PublicationPrzedstawiono dwa modele przepływu wody ze swobodną powierzchnią -płaski pionowy model Reynoldsa i model de Saint-Venanta.Do rozwiązania równań pierwszego modelu zastosowano schemat SIMPLE oraz wykorzystano metodę cząstek znaczonych MAC do wyznaczania swobodnej powierzchni wody. Równania Saint-Venanta rozwiązano metodą objętości skończonych. Obydwa modele zastosowano do symulacj zjawiska typu katastrofa zapory. Porównano wyniki...
-
Penetration resistance of Lubiatowo sand in calibration chamber tests
PublicationAnaliza oporu na wciskanie na stożku sondy statycznej wciskanej na podstawie badań modelowych w komorze kalibracyjnej z kontrolą naprężeń bocznych. Przeprowadzono badania z zastosowaniem standardowej końcówki CPT, dylatometru DMT, mini-stożka CPT oraz pali modelowych o różnej średnicy. Badania wykonano na piasku modelowym z plaży w Lubiatowie w stanie średnio zagęszczonym i zagęszczonym w szerokim zakresie składowej pionowej naprężenia....
-
The influence of changes of soil parameters due to consolidation on the interaction of piles and soft soil layer
PublicationZaprezentowano problem wyznaczania bocznego parcia gruntu o małej wytrzymałości na pale. Opisano przypadki występowania bocznego obciążenia pali. Scharakteryzowano właściwości i zachowanie gruntów słabych stanowiących warstwę podłoża o małej wytrzymałości. Zaprezentowano propozycje obliczania bocznego parcia według różnych autorów. Przedstawiono wpływ konsolidacji na zmianę wytrzymałości gruntów słabych w czasie oraz na obliczanie...
-
Viscoelastic model of waterhammer in single pipeline - problems and questions
PublicationW artykule dokonano analizy zastosowania lepkosprężystego modelu uderzenia hydraulicznego w pojedynczym przewodzie. Przedstawiono teoretyczne podstawy lepkosprężystego zachowania się materiału przewodu oraz matematyczny opis modelu uderzenia hydraulicznego w rurociągu z tworzywa sztucznego. Przedyskutowano główne problemy pojawiające się przy aplikacji takiego modelu. Nacisk położono na identyfikację parametrów modelu. Przeanalizowano...
-
Characteristics of tyre chips-sand mixtures from triaxial tests
PublicationAnaliza parametrów wytrzymałościowych i odkształcalności mieszanek piasku i kawałków zużytych opon. Powtórne użycie tego materiału, odpowiednio przetworzonego na skrawki i elementy o kształcie kołowym pozwala po odpowiednim zmieszaniu z gruntem niespoistym na uzyskanie materiału o zwiększonej wytrzymałości na ścinanie zachowywanej również przy dużych odkształceniach. Analizowano mieszanki o różnej zawartości opon przy naprężeniach...
-
Modeling of textural anisotropy in granular materials with micro-polar hypoplasticity
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej wpływu anizotropii strukturalnej w materiałach granulowanych na powstawanie lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano dla ściskania w płaskim stanie odkształcenia stosując metodę elementów skończonych na bazie mikropolarnego prawa hipoplastycznego. Wpływ anizotropii modelowano stosując skorelowane pola początkowego wskaźnika porowatości.
-
Size effect in centrifuge cone penetration tests
PublicationOkreślenie efektu skali w badaniu wciskania stożka w zagęszczonych piaskach kwarcowych na podstawie badań modelowych w wirówce geotechnicznej. Badania przeprowadzono na dwóch piaskach kwarcowych przy przyśpieszeniach od 30g do 100g. Analizowano efekt skali związany ze stosunkiem średnicy modelu (mini-stożka) do średniej średnicy ziaren oraz wpływem poziomu naprężenia na opór stożka. Wpływ poziomu naprężenia powoduje powstanie geometrycznego...
-
Comprehensive circumscribing of non-linearity cases of a water supply system with smooth flow control
PublicationW artykule opisano formalnie poprawne metody opisu matematycznego pracy pomp o płynnie regulowanych wydatkach oraz reduktorów ciśnienia i reduktorów przepływu w modelowaniu przepływów ustalonych zachodzących w systemach wodociągowych. Opisano metodę opartą o dynamiczną analizę wrażliwości systemu oraz metodę wykorzystującą charakterystyki hydrauliczne systemu wodociągowego. Przedstawiono wyniki symulacji wykorzystującej ww. metody...
-
2D numerical simulation of tear film dynamics: Effects of shear-thinning properties
Publication -
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...