Search
Search results for: applied mechanics
-
Modelowanie osiągów niskoemisyjnych ogniw paliwowych za pomocą modeli matematycznych typu CFM.
PublicationW artykule przedstawiono matematyczny model rurkowego ogniwa paliwowego i jego implementację do własnego kodu typu CFM (Computational Flow Mechanics) o nazwie COM-GAS. Kody numeryczne CFM pozwalają przewidzieć podstawowe parametry ogniwa takie jak: prąd, napięcie, skład spalin etc. Napięcie generowane przez ogniwo paliwowe wyznaczono na podstawie rozszerzonego równania Nernsta. Skład spalin oszacowano opierając się o stałą równowagi...
-
Continuum contact model for friction between graphene sheets that accounts for surface anisotropy and curvature
PublicationUnderstanding the interaction mechanics between graphene layers and co-axial carbon nanotubes (CNTs) is essential for modeling graphene and CNT-based nanoelectromechanical systems. This work proposes a new continuum contact model to study interlayer interactions between curved graphene sheets. The continuum model is calibrated and validated using molecular dynamics (MD) simulations. These are carried out employing the reactive...
-
Hybrid no-signaling-quantum correlations
PublicationFundamental investigations in non-locality have shown that while the no-signaling principle alone is not sufficient to single out the set of quantum non-local correlations, local quantum mechanics and no-signaling together exactly reproduce the set of quantum correlations in the two-party Bell scenario. Here, we introduce and study an intermediate hybrid no-signaling quantum set of non-local correlations that we term HNSQ in the...
-
Is mesh fixation necessary in laparoendoscopic techniques for M3 inguinal defects? An experimental study.
Publicationrepairs, in case of large direct hernias (M3) mesh fixation is recommended to reduce recurrence risk. Despite lack of highquality evidence, the recommendation was upgraded to strong by expert panel. The authors conducted a research experiment to verify the hypothesis that it is possible to preserve the mesh in the operating field in large direct hernias (M3) without the need to use fixing materials. Method The authors conducted...
-
Air trapping problem during infiltration on the large areas
PublicationThe process of flow modeling in unsaturated porous medium is often found in many fields of sciences: geology, fluid mechanics, thermodynamics, microbiology or chemistry. Problem is relatively complicated due to complexity of the system which contains three phases: water, air and soil skeleton. The flow of water in such a medium can be described using two-phase (2PH) flow formulation, which accounts the inflow of air and water phases,...
-
Compact High Efficiency and Zero-Emission Gas-Fired Power Plant with Oxy-Combustion and Carbon Capture
PublicationReduction of greenhouse gases emissions is a key challenge for the power generation industry, requiring the implementation of new designs and methods of electricity generation. This article presents a design solution for a novel thermodynamic cycle with two new devices—namely, a wet combustion chamber and a spray-ejector condenser. In the proposed cycle, high temperature occurs in the combustion chamber because of fuel combustion...
-
Progress towards a unified approach to entanglement distribution
PublicationEntanglement distribution is key to the success of secure communication schemes based on quantum mechanics, and there is a strong need for an ultimate architecture able to overcome the limitations of recent proposals such as those based on entanglement percolation or quantum repeaters. In this work we provide a broad theoretical background for the development of such technologies. In particular, we investigate the question of whether...
-
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
-
Elastic-plastic properties of metal matrix composites: Validation of mean-field approaches
Publication -
Effect of printing direction on fatigue response and damage development in additive manufactured Haynes 282 nickel superalloy
Publication -
Identification of the damage mechanism in orthopaedic implant. Case study including the biomechanical analysis
Publication -
Characteristics of orthopaedic implants damage and mechanisms of its initiation
Publication -
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...
-
Study of passive deck-flaps flutter control system on full bridge model. II: Results
PublicationZaprezentowano badania parametryczne systemu sterowania flatterem przy pomocy dołączonych stateczników na modelu wyprowadzonego w formalizmie metody elementów skończnych. Wyniki wskazują na efektywność systemu stosującego symetryczne sprzężenie ruchu stateczników z ruchem skrętnym mostu.
-
Study of passive deck-flaps flutter control system on full bridge model. I: Theory
PublicationSformułowano modele matematyczne drgań mostu z zamontowanym pasywnym systemem sterowania flatterem w formalizmie metody elementów skończonych. System wykorzystuje stateczniki dołączone bezpośrednio do przęsła mostu. Siły aerodynamiczne działające bezpośrednio na most i stateczniki sformułowane są w przestrzeni czasu.
-
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...
-
Enhancing middle ear implants: Study of biocompatible materials with hydroxyapatite coating
PublicationIn this manuscript, the application of hydroxyapatite coatings to total ossicular reconstruction prostheses (TORPs) using finite element modeling simulations was investigated to enhance the biocompatibility and mechanical performance of these prosthetic devices for middle ear implants. We focused on evaluating biocompatible materials, particularly polyetheretherketone (PEEK) and titanium, by analyzing their mechanical behavior...
-
Application of percolation theory for description of electrical properties of conducting coatings
PublicationPrzedstawiono pomiary elektryczne i elektrochemiczne powłok organicznych przewodzących prąd elektryczny i mogących pełnić rolę anody w systemie ochrony katodowej żelbetonu. Za pomocą pomiarów impedancyjnych dokonano oceny rezystancji powłoki w funkcji zawartości grafitu. Na tej podstawie oszacowano próg perkolacji powłoki epoksydowej domieszkowanej elektrografitem. Ocenę obciążalności prądowej powłok przewodzących dokonano wykonując...
-
Application of the short time Fourier transformation to the continuous frequency method of measurement of electrode impedance
PublicationPrzedstawiona została nowa metoda pomiaru impedancji elektrodowej. Wykorzystuje ona jako pobudzenie niestacjonarny sygnał napięciowy, którego częstotliwość jest liniową funkcją czasu. Zastosowanie transformacji STFT do analizy napięciowego sygnału pobudzenia i odpowiedzi prądowej umożliwia wyznaczenie widma impedancyjnego. Dokładność otrzymywanych wartości impedancji uwarunkowana jest wielkością okna i zastosowanej funkcji analizującej.
-
Application of acoustic emission in evaluation of pitting corrosion insteel
PublicationPrzedstawiono przegląd różnych zastosowań emisji akustycznej (AE) w badaniach korozji wżerowej stali austenitycznej. Wykorzystanie emisji akustycznej w przypadku tego rodzaju korozji nie jest przypadkowe, ponieważ korozja wżerowa jest najgroźniejszym typem korozji, atakującym różne materiały konstrukcyjne takie jak stal. Prezentowana praca przeglądowa dostarcza przydatnych informacji o naturze pomiarów akustycznych, które wykazują...
-
Application of the electrochemical quartz crystal microbalance in corrosionstudies
PublicationPrzegląd niniejszy opisuje zastosowania elektrochemicznej wagi kwarcowej (EQCM) w badaniach korozyjnych. Przedstawione zostały dwa główne obszary badań. Jeśli chodzi o badania mechanizmów korozji, mikrowaga elektrochemiczna była wykorzystywana jako narzędzie do testowania korozji miedzi, niklu, cynku, aluminium i stopów. Była użyteczna w określaniu mechanizmów roztwarzania albo pasywacji w różnych warunkach. Drugim kierunkiem wykorzystania...
-
EIS in diagnostic of cathodic protection systems
PublicationZaprezentowano wyniki badań wykonywanych techniką elektrochemicznej spektro-skopiiimpedancyjnej (EIS) na elementach instalacji ochrony katodowej podziemnego rurociągu stalowego. Przedstawiono widma impedancyjne następujących układów: elektroda odniesienia/elektrody pomocnicze; rurociąg/zakopane i przenośne elektrody odniesienia. Wykazano, że przy pomocy prezentowanej techniki można zbadać stan techniczny elektrod odniesienia, co...
-
Application of the wavelet transformation to estimation of intensity of pitting corrosion
PublicationAnalizie poddane zostały dane szumowe odpowiadające korozji wżerowej. Stwierdzona została korelacja pomiędzy intensywnością rejestrowanego szumu a ubytkiem masy elektrod stalowych. Na bazie przekształcenia falkowego zaproponowany został parametr charakteryzujący zaatakowanie wżerowe. Stwierdzono, że z grupy wytypowanych wskaźników prezentowany parametr wskazuje najlepszą korelację z wielkościami ubytków mas elektrod.
-
Application of harmonic techniques to evaluation of pitting corrosion
PublicationPrzedstawiono próbę zastosowania metod zmiennoprądowych do oceny podatności na korozję wżerową stali stopowych. Na sygnał stałoprądowy nałożono sinusoidę o częstotliwości 10 Hz. Dzięki jednoczesnej, cyfrowej rejestracji sygnału pobudzenia i odpowiedzi układu badanego otrzymano ciągłe zmiany modułu impedancji i modułu pojemności w trakcie klasycznej cyklicznej polaryzacji. Na podstawie jednego eksperymentu istnieje możliwość wyznaczenia...
-
A review of applications of ellipsometry in corrosion research
PublicationElipsometria jest to nieinwazyjna i bardzo dokładna technika pomiarowa znajdująca coraz więcej zastosowań w badaniach korozyjnych. Poglądowo przedstawiono aktualne zastosowania pomiarów elipsometrycznych. Przeglądu dokonano pod kątem przydatności elipsometrii do wyznaczania grubości oraz charakterystyki optycznej cienkich warstewek pasywnych pokrywających powierzchnię różnych metali. Opisano zastosowanie pomiarów elipsometrycznych...
-
Corrosion monitoring by frequency intermodulation technique employing Gabortransformation
PublicationMonitorowano proces korozji zachodzący na stali ST3S w środowisku obojętnym. Wykonane zostały badania harmoniczne techniką intermodulacji częstotliwościowej. W analizie harmonicznej zastosowana została nowa metoda czasowo-częstotliwościowej tzw. transformacji Gabora. Wykazane zostało, że transformacja Gabora może być przydatna w monitorowaniu korozji w warunkach dynamicznych. Transformacja Gabora pozwala na dobrą reprezentację...
-
Evaluating and predicting the performance of organic coatings using impedance spectroscopy
PublicationPrzedstawiono wyniki badań cyklicznych, sinusoidalnych zmian temperatury na powłokowe systemy ochronne o skrajnie różnych właściwościach antykorozyjnych. Porównano zachowanie nowej powłoki poliestrowej typu "coil-coating" na ocynkowanej stali uprzednio eksponowanej w warunkach atmosferycznych alkidowej powłoki malarskiej na podłożu stalowym. Badania przeprowadzono przy zastosowaniu techniki spektroskopii impedancyjnej. Stwierdzono...
-
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...
-
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...
-
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...
-
Effects of Xanthan Gum Biopolymer on the Permeability, Odometer, Unconfined Compressive and Triaxial Shear Behavior of a Sand
PublicationBiopolymers, which are microbially induced polymers, can be used as an alternative material to improve engineering performance of soils. In this paper, a laboratory study of 0.075-1.0 mm size sand and biopolymer (i.e., xanthan gum) mixtures with various mix ratios (0%, 0.5%, 1.0%, and 1.5%) was performed. The materials, specimen preparation, and test methods are described, as are the results of a suite of permeability, odometer, unconfined...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...