Search results for: FINITE ELEMENT METHOD (FEM), MACROMODELS
-
Damage detection of structures using spectral element method.
PublicationW pracy przedstawion mozlwiości detekcji uszkodzeń w postaci pęknięć zmęczeniowych i delaminacji z wykorzystaniem modeli budowanych za pomocą metody spektralnych elementów skończonych.
-
Modelling of concrete using lattice and discrete element method
PublicationModelowanie betonu przy zastosowaniu metody siatkowej i metody elementów dyskretnych.
-
Application of Hybrid FEM-DIC Method for Assessment of Low Cost Building Structures
Publication -
Comparative analysis of mechanical conditions in bone union following first metatarsophalangeal joint arthrodesis with varied locking plate positions: A finite element analysis
PublicationFirst metatarsophalangeal joint arthrodesis is a typical medical treatment performed in cases of arthritis or joint deformity. The gold standard for this procedure is arthrodesis stabilisation with the dorsally positioned plate. However, according to the authors’ previous studies, medially positioned plate provides greater bending stiffness. It is worth to compare the mechanical conditions for bone formation in the fracture callus...
-
Finite-element analysis of a base-isolated multi-storey steel building under seismic motions
PublicationNumerical simulation of the seismic behaviour of a multi-storey steel building, both fixed-base and base-isolated, under the 1940 El Centro earthquake was performed in this paper. The analyzed 4-storey building was decoupled from the shaking ground with the Polymeric Bearings, which can be considered a proposal of a new seismic isolation system. It consists of rectangular-shaped blocks made of a specially prepared flexible polymeric...
-
2-D constitutive equations for orthotropic Cosserat type laminated shells in finite element analysis
PublicationWe propose 2-D Cosserat type orthotropic constitutive equations for laminated shells for the purpose of initial failure estimation in a laminate layer. We use nonlinear 6-parameter shell theory with asymmetric membrane strain measures and Cosserat kinematics as the framework. This theory is specially dedicated to the analysis of irregular shells, inter alia, with orthogonal intersections, since it takes into account the drilling...
-
Finite element study of patterns of shear zones in granular bodies during plane strain compression
PublicationW artykule przedstawiono obliczenia efektów skali na nośność fundamentu na piasku. Obliczenia wykonano przy pomocy mikropolarnego prawa hipoplastycznego. W obliczeniach wykorzystano stochastyczne rozkłady początkowego wskaźnika porowatości według rozkładu Gaussa.
-
A study on microcrack monitoring in concrete: discrete element method simulations of acoustic emission for non-destructive diagnostics
PublicationThe research is focused on the monitoring of fracture evolution in concrete beams under three-point bending using the acoustic emission technique and the discrete element method. The main objective of the study was to numerically and experimentally investigate the mechanism behind the generation of elastic waves during acoustic emission events and their interaction with micro- and macro-cracking in concrete beams under monotonic...
-
The dynamic analysis of a cracked Timoshenko beam by the spectral element method
Publication -
The dynamic analysisi of cracked Thimoshenko beam by the spectral element method.
PublicationW pracy przedstawiono model belli Timoshenko z pęknięciem poprzecznym oparty o metodę elementów spektralnych. Przedstawiono wyniki propagacji fali sprężystej i jej interakcję z pęknięciem.
-
Rigid ninite element method for dynamics of flexible multibody systems
PublicationW pracy przedstawiono metodę sztywnych elementów skończonych w nowym sformułowaniu bazującym na przekształceniach jednorodnych wraz ze złączowymi współrzędnymi. Omówiono klasyczną i zmodyfikowaną wersję metody, które różnią się nie tylko liczbą stopni swobody, ale także różniczkowaniem równań ruchu. Każda z wersji może być zastosowana do analizy liniowych i nieliniowych drgań, co pokazano na przykładzie belki wspornikowej.
-
Investigations of size effect in concrete at aggregate level - experiments and calculations results using discrete element method
PublicationSize effect is a fundamental phenomenon in concrete. It is characterised by decreasing strength and increasing brittleness of concrete with increasing size. The thesis includes experimental and theoretical elements. The main goal of the thesis were investigations of a size effect at the aggregate level by taking fracture into account with the discrete element method (DEM) for various failure modes. Comprehensive experiments on...
-
Finite element analysis on failure of reinforced concrete corner in sewage tank under opening bending moment
PublicationW artykule omówiono mechanizm uszkodzenia żelbetowego zbiornika ściekowego w narożniku ściany, który uległ uszkodzeniu podczas próby wypełnienia na skutek nadmiernych przemieszczeń poziomych ścian pod wpływem otwierającego momentu zginającego. Aby wyjaśnić przyczyny awarii, przeprowadzono kompleksowe obliczenia metodą elementów skończonych (MES) żelbetowego zbiornika w warunkach odkształcenia płaskiego. Beton zamodelowano za pomocą...
-
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...
-
A parametric study on water-entry of a twin wedge by boundary element method
Publication -
Analysis of longitudinal wave propagation in a cracked rod by the spectral element method
Publication -
Metoda elementów skończonych w stomatologii = Finite elements method in dental surgery.
PublicationPrzedstawiono wyniki analizy możliwości zastosowania metody elementów skończonych w stomatologii. Wskazano wierunki możliwych zastosowań.
-
The effect of numerical 2D and 3D FEM element modelling on strain and stress distributions at laser weld notches in steel sandwich type panels
PublicationLike other means of transport, merchant ships face the problem of increasing requirements concerning the environment protection, which, among other issues, implies the reduction of fuel consumption by the ship. Here, the conventional approach which consists in making use of higher strength steels to decrease the mass of the ship hull can be complemented by the use of new steel structures of sandwich panel type. However, the lack...
-
Improving the accuracy of subgridding scheme in finite differences method based on Legendre polynomials expansion
PublicationIn this article the Legendre polynomials have been used to interpolate the field at the boundary of the meshes of different densities. The numerical verification of the proposed technique has been carried out in frequency domain. It has been shown that the accuracy of the presented method is very high and stable - the error monotonically decreases as a function of the refinement factor.
-
The finite-volume Dirac-Hartree-Fock method for confined relativistic many-electron systems.
PublicationRozpatrzono relatywistyczny układ N-elektronowy ograniczony w skończonej objętośći V. Ograniczenie modelowano za pomocą warunku brzegowego narzuconego na funkcję falową układu na brzegu hiperobjętości VN. Stosując przybliżenie elektronów niezależnych, z zasady wariacyjnej dla energii wyprowadzono układ równań Diraca-Hartree-Focka oraz warunki narzucone na rozwiązania tego układu na brzegu V.
-
Modeling of a rock fall using the discrete element method and study of the seismic signal
PublicationW artykule przedstawiono opis fal sejsmicznych, zastosowanie dyskretnej metody elementów do opisu obrywu skalnego, opis programów obliczeniowych oraz obliczenia numeryczne wg. podanych programów obliczeniowych.
-
Modeling of a rock fall using the discrete element method and study of the seismic signal
PublicationMechanizm dużego spadającego bloku skalnego lub lawiny pozostaje nadal słabo rozpoznany zarówno w zakresie pęknięć jak i procesów propagacji. Jedynie ilościowe dane, które aktualnie są mierzone i uchwytne podczas spadania skały, zarejestrowane są jako sejsmiczne sygnały przez szereg sejsmografów. Właściwości sygnału (amplituda, trwanie, częstotliwość) są wyraźnie powiązane z cechami spadania (masa, wysokość spadania, odległość...
-
Historic bridge modelling using laser scanning, ground penetrating radar and finite element methods in the context of structural dynamics
PublicationPraca dotyczy modelowania MES zabytkowej konstrukcji mostowej przy użyciu danych geometrycznych pochodzących ze skanowania laserowego oraz georadaru. Z uwagi na brak badań materiału budujcego most, przeprowadza się analize wrażliwości konstrukcji na zmiany modułu sprężystości granitu.
-
Finite element investigations of granular material behaviour during cyclic wall shearing under a constant normal stiffness condition
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numnerycznej analizy zachowania sie materiałów granulowanych podczas cyklicznego ścinanai wzdłuz szorstkiej ściany z warunkiem stałej sztywności normalnej. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i mikropolarnego nodelu hipopalstycznego. Obliczenia wykonano dla róznych sztywności, początkowych wskaźników porowatości i sredniej średnicy ziarna. Wyniki numeryczne porównano...
-
Wykorzystaniem metody elementów skończonych w obliczaniu stateczności silosu z blachy falistej = Finite element method in determining stability of with corrugated walls strengthened by vertical columns of thin walled open cross section
PublicationGwałtowny rozwój zastosowania MES w działalności inżynierskiej nastąpił w połowie lat osiemdziesiątych w związku z pojawieniem się komputerów osobistych (PC), na które przeniesione zostały programy z dużych jednostek obliczeniowych. W ten sposób efektywne narzędzie rozwiązywania problemów analiz i projektowania jakim jest MES, stało się powszechnie dostępne. W artykule przedstawiono zastosowanie MES w analizie stateczności stalowego...
-
Galerkin finite element analysis of Darcy–Brinkman–Forchheimer natural convective flow in conical annular enclosure with discrete heat sources
Publication -
Rigid Finite Element Modeling for Identification of Vibrations in Elastic in Elastic Rod Driven by a DC-motor Suplied from a Thyristor Rectifier
PublicationRozdział dotyczy analizy numerycznej układu elektromechanicznego. Układ składa się z silnika zasilanego z jednopołówkowego prostownika tysystorowego i napędzanego tym silnikiem wirującego pręta. Celem obliczeń jest określenie postaci i wielkości drgań pręta, jeśli uwzględniamy jego elastyczność. Dyskretna struktura modelu to łańcuch wielomasowy ciał - sztywnych ciał połączonych bezmasowymi węzłami. Autorzy obliczyli zachowanie...
-
The spectral finite element model for analysis of flexural-shear coupled wave propagation. Part 2: Delaminated multilayer composite beam
Publication -
The spectral finite element model for analysis of flexural-shear coupled wave propagation. Part 2, Delaminated multilayer composite beam
PublicationW pracy przedstawiono, wykorzystując metodę elementów spektralnych, analizę wpływu delaminacji na propagację fali giętno-ścinającej w belce kompozytowej.
-
The spectral finite element model for analysis of flexural-shear coupled wave propagation. Part 1, Laminated multilayer composite beam
PublicationW pracy przedstawiono model spectralnego elementu skończonego umożliwiającego symulację propagacji fali giętno-ścinającej w materiałąch kompozytowych.
-
Nonlinear harmonic amplitudes in air coils above and below a metal plate as a function of tensile strength via finite element simulation.
PublicationOpisano wyniki obliczeń numerycznych (symulacja metodą MES) wpływu naprężeń na amplitudy nieliniowych harmonicznych napięcia indukowanego w cewkach powietrznych umieszczonych nad i pod płytą.
-
The effective elastic properties of human trabecular bone may be approximated using micro-finite element analyses of embedded volume elements.
PublicationBoundary conditions (BCs) and sample size affect the measured elastic properties of cancellous bone. Samples too small to be representative appear stiffer under kinematic uniform BCs (KUBCs) than under periodicity-compatible mixed uniform BCs (PMUBCs). To avoid those effects, we propose to determine the effective properties of trabecular bone using an embedded configuration. Cubic samples of various sizes (2.63, 5.29, 7.96, 10.58...
-
Modelling of wave propagation in composite plates using the time domain spectral element method
PublicationW pracy przedstawiono wyniki obliczeń propagacji fali sprężystej w płycie kompozytowej modelowanej z wykorzystaniem czasowego sformułowania metody elementów spektralnych
-
Simulation of hybridized nanofluids flowing and heat transfer enhancement via 3-D vertical heated plate using finite element technique
PublicationThe present study probed the creation of heat energy and concentrating into Newtonian liquids across vertical 3D-heated plates. The role of the Soret and Dufour theories in concentrating and energy formulas is discussed. The role of hybrid nanoparticles is introduced to illustrate particle efciency in terms of solute and thermal energy. It is removed a viscous dissipation process and a changing magnetic feld. The proposed approach...
-
Wiktoria Wojnicz dr hab. inż.
PeopleDSc in Mechanics (in the field of Biomechanics) - Lodz Univeristy of Technology, 2019 PhD in Mechanics (in the field of Biomechanics) - Lodz Univeristy of Technology, 2009 (with distinction) List of papers (2009 - ) Wojnicz W., Wittbrodt E., Analysis of muscles' behaviour. Part I. The computational model of muscle. Acta of Bioengineering and Biomechanics, Vol. 11, No.4, 2009, p. 15-21 Wojnicz W., Wittbrodt E., Analysis of...
-
Efficient analysis of structures with rotatable elements using model order reduction
PublicationThis paper presents a novel full-wave technique which allows for a fast 3D finite element analysis of waveguide structures containing rotatable tuning elements of arbitrary shapes. Rotation of these elements changes the resonant frequencies of the structure, which can be used in the tuning process to obtain the S-characteristics desired for the device. For fast commutations of the response as the tuning elements are rotated, the...
-
Application of a hybrid finite difference-mode matching method to the analysis of circular cavities loaded with cylindrical metallic objects
PublicationW artykule przedstawiono badania rezonatorów cylindrycznych zawierających obiekty cylindryczne o dowolnym przekroju poprzecznym z wykorzystaniem metody hybrydowej stanowiącej połączenie metody różnic skończonych z metodą dopasowania rodzajów. W ramach badań określono częstotliwości rezonansowe dla wybranych struktur rezonatorów. Wyniki numeryczne zostały zweryfikowane eksperymentalnie.
-
Analysis of scattering from arbitrary configuration of cylindrical objects using hybrid finite-difference mode-matching method
PublicationW artykule przedstawiono nową metodę hybrydową stanowiącą połączenie metody różnic skończonych z metodą dopasowania rodzajów, pozwalającą na analizę obiektów cylindrycznych o dowolnym przekroju poprzecznym. W prezentowanej metodzie poszczególne obiekty reprezentowane są poprzez wielorodzajową macierz impednacyjną zdefiniowaną na powierzchni bocznej zastępczego cylindra zawierającego badany obiekt. Celem określenia parametrów rozproszenia...
-
Hybrid finite-difference/mode-matching method for analysis of scattering from arbitrary configuration of rotationally-symmetrical posts
PublicationW artykule przedstawiona została metoda hybrydowa pozwalająca na analizę zjawiska rozpraszania od dowolnej konfiguracji obiektów o osiowej symetrii. Proponowana metoda oparta jest na reprezentacji obiektu lub dowolnej konfiguracji obiektów poprzez zastępczy obiekt kulisty ze znanymi warunkami brzegowymi. W analizie pojedynczego obiektu wykorzystana została metoda hybrydowa stanowiąca połączenie metody różnic skończonych z metodą...
-
MHD darcy-forchheimer nanofluid flow and entropy optimization in an odd-shaped enclosure filled with a (MWCNT-Fe3O4/water) using galerkin finite element analysis
Publication -
Comparative Study on Effects of Thermal Gradient Direction on Heat Exchange between a Pure Fluid and a Nanofluid: Employing Finite Volume Method
Publication -
Modelling of in-plane wave propagation in a plate using spectral element method and Kane–Mindlin theory with application to damage detection
Publication -
Modelling of in-plane wave propagation in a plate using spectral element method and Kane-Mindlin theory with application to damage detection
PublicationThis paper presents results of experimental and numerical analyses of in-plane waves propagatingin a 5 mm-thick steel plate in the frequency range of 120-300 kHz. For such a thickness/frequency ratio,extensional waves reveal dispersive character. To model in-plane wave propagation taking into account thethickness-stretch effect, a novel 2D spectral element, based on the Kane-Mindlin theory, was formulated. Anapplication of in-plane...
-
Meso-mechanical modelling of damage in concrete using discrete element method with porous ITZs of defined width around aggregates.
PublicationArtykuł omawia wyniki obliczeń numerycznych pękania dla betonu stosując metodę elementów dyskretnych. Beton był opisany jako materiał 4-fazowy i był poddany zginaniu. W obliczeniach uwzględniono strefy ITZ o skończonej szerokości dookoła wszystkich ziaren kruszywa. Nacisk położono na przebieg mikropęknięć przy kruszywie. Wyniki porównano bezpośrednio z doświadczeniami. Obliczenia wykonano także dla szorstkich ziaren kruszywa....
-
Piotr Sypek dr inż.
PeoplePiotr Sypek received the M.S.E.E. and Ph.D. degrees (with hons.) in microwave engineering from the Gdańsk University of Technology, Gdańsk, Poland, in 2003 and 2012, respectively. He was involved in the design and implementation of parallel algorithms for the formulation and solution of electromagnetic problems executed on CPUs (workstations and clusters) and GPUs. His current research interests include parallel processing in computational...
-
Sophistication assessment of existing FEM models of orbital blowout trauma: Is models valuation justified?
PublicationAfter a thorough study of the work entitled “Development and validation of an optimized finite element model of the human orbit”, some doubts aroused concerning the sophistication assessment of the existing finite element method (FEM) models of orbital blow-out. Although the work was unquestionably innovative, and the results were not only fascinating but also invaluable, the authors stated that their model was the most sophisticated...
-
Modal FEM Analysis of Ferrite Resonant Structures
PublicationThe finite-element method (FEM) is applied for modal analysis of ferrite-loaded spherical resonators. To improve the efficiency of the numerical calculations, the body-of-revolution (BOR) technique is utilized. Due to the frequency-dependent ferrite permeability, FEM leads to a nonlinear eigenvalue problem that is challenging to solve. To this end, Beyn’s method is proposed. The effectiveness of the proposed approach is confirmed...
-
Reduced order models in computational electromagnetics (in memory of Ruediger Vahldieck)
PublicationThis paper reviews research of Ruediger Vahldieck's group and the group at the Gdansk University of Technology in the area of model order reduction techniques for accelerating full-wave simulations. The applications of reduced order models to filter design as well as of local and nested(multilevel) macromodels for solving 3D wave equations and wave-guiding problems using finite difference and finite element methods are discussed.
-
The Finite Elements Method application to assesment the impact of turbulence generated by wind turbines on their lacation inclose proximity of overhead high voltage power transmissionlines
PublicationThe paper presents selected aspects of construction of wind turbines location concerning aerodynamic impact on power lines. Reaserch is based on the source data concerning the aerodynamic impact of a wind farm consisting of 8 turbines and 400 kV power line, an analysis of the possibility of wind farm locating in the immediate vicinity of the line was carried out. There are serious problems with locating higher capacity wind farms...
-
Calculation of Resonance in Planar and Cylindrical Microstrip Structures Using a Hybrid Technique
PublicationA hybrid technique was employed for the analysis of the resonance frequency of thin planar and cylindrical microstrip structures with the patches of arbitrary geometry. The proposed technique utilizes a combination of Galerkin’s moment method and a finite-element method (FEM). In this approach, an FEM is adopted to calculate the patch surface current densities, and a method of moments is utilized to calculate the resonance frequencies...