Search
Search results for: finite%20element%20analysis
-
Modal energy identification of large stucture idealised by the finite element method
PublicationPrzedstawiono metodę określania energii drgań układów dyskretnych otrzyma-nych w wyniku modelowania metodą elementów skończonych wybranych fragmentów konstrukcji samochodów. W odróżnieniu od poprzednio stosowanych podejść, ro-zważa się całkowite energie mechaniczne odpowiadające poszczególnym posta-ciom drgań własnych. Całkowitą energię mechaniczną oblicza się na podstawie parametrów modelu modalnego. Energię mechaniczną można...
-
Comment on permeability conditions in finite element simulation of bone fracture healing
PublicationThe most popular model of the bone healing considers the fracture callus as poroelastic medium. As such it requires an assumption of the callus’ external permeability. In this work a systematic study of the influence of the permeability of the callus boundary on the simulated bone healing progress is performed. The results show, that these conditions starts to play significant role with the decrease of the callus size. Typically...
-
An Enhanced Reduced Basis Method for Wideband Finite Element Method Simulations
PublicationIn this paper, we present a novel strategy for selecting expansion points in the reduced basis method. A single computation of the error estimator is used to select a few expansion points in the multi-parameter space simultaneously. The number of selected points is determined adaptively, based on the accuracy of the current reduced model. The reliability and efficiency of this proposed approach are illustrated by numerical tests...
-
Analysis of the Impact Resistance of Toecaps by the Finite Element Method: Preliminary Studies
Publication -
Finite element modeling of shear localization in granular bodies in hypoplasticity with enhancements
PublicationW pracy omówiono wyniki numeryczne lokalizacji okształceń stycznych w materiałach granulowanych. Obliczenia wykonano stosując prawo hipoplastyczne z rozszerzeniami w ramach mechaniki ośrodka gradientowego, nielokalnego i mikropolarnego. Obliczenia przeprowadzono dla różnych problemów brzegowych z uwzględnieniem lokalizacji. Wyniki analiz porównano z doświadczeniami.
-
3-D finite-difference time-domain modelling of ground penetrating radar for identification of rebars in complex reinforced concrete structures
PublicationThis paper presents numerical and experimental investigations to identify reinforcing bars using the ground penetrating radar (GPR) method. A novel element of the paper is the inspection of different arrangements of reinforcement bars. Two particular problems, i.e. detection of few adjacent transverse bars and detection of a longitudinal bar located over or under transverse reinforcement, have been raised. An attention was also...
-
Galerkin Finite Element Process for Entropy Production and Thermal Evaluation of Third-Grade Fluid Flow: A Thermal Case Study
Publication: A fluid’s moving class improves its heat transmission capability, as well as its rigidity, owing to multivariate molecule suspension. In this way, nanofluids are superior to common fluids. In this study, we evaluated the features of ease and heat transfer. Furthermore, we investigated permeable media, heat source, variable heat conductivity, and warm irradiation results. A mathematical technique known as the Galerkin finite element...
-
AN OVERVIEW OF HEAT TRANSFER ENHANCEMENT BASED UPON NANOPARTICLES INFLUENCED BY INDUCED MAGNETIC FIELD WITH SLIP CONDITION VIA FINITE ELEMENT STRATEGY
PublicationThe mathematical model of heat generation and dissipation during thermal energy transmission employing nanoparticles in a Newtonian medium is investigated. Dimensionless boundary layer equations with correlations for titanium dioxide, copper oxide, and aluminium oxide are solved by the finite element method. Parameters are varied to analyze their impact on the flow fields. Various numerical experiments are performed consecutively...
-
Discussion on “Coupled effective stress analysis of insertion problems in geotechnics with the Particle Finite Element Method” by L. Monforte, M. Arroyo, J.M. Carbonell, and A. Gens
PublicationAddressed here is the Particle Finite Element Method (PFEM) modelling of undrained CPTu penetration with regard to a reference analytical solution based on the Spherical Cavity Expansion Method (SCEM). Also discussed is the choice of the soil model and its parameters. The effect of cone interface friction on CPTu simulation is analyzed in a series of penetration tests using Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) and Updated Lagrangian...
-
FEM (Finite Element Method) Numeric Analyses of the Syrenka S201 Car Model
Publication -
Application of extended Finite Element Method to cracked concrete elements - numerical aspects
PublicationArtykuł omawia zastosowanie rozszerzonej metody elementów skończonych do zarysowanych elementów betonowych. Obliczenia wykonano dla elementów poddanych zginaniu i mieszanemu ściskaniu - rozciąganiu. Wyniki porównano z doświadczeniami.
-
Application of elasto-viscoplastic Bodner-Partom constitutive equations in finite element analysis
PublicationW artykule omówiono szczegółowo zastosowanie sprężysto-lepkoplastycznego prawa Bodnera-Partoma w analizie MES. Przedstawiono opis podstawowych równań modelu wraz z kodem procedury UVSCPL wykorzystanej w analizie numerycznej MES.
-
Response of the local pair superconductor to the static vector potential at finite wave length
Publication -
Experimental Study and Finite Element Modeling of Reinforced Concrete Column Having an Opening
Publication -
The spectral finite element model for analysis of flexural–shear coupled wave propagation
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.
-
Noise spectral density computation based on finite element model of piezoceramic sensor
PublicationThe high sensitivity with wide bandwidth is required for sensor applications in non-destructive testing (NDT). The sensitivity of piezoceramic sensors demands to minimize their noise especially thermal noise, polarisation noise and low frequency 1/f noise,which are the main sources of voltage or current fluctuation in this sort of sensors. For simplicity, only the piezoceramic part of sensor was under study. the theoretical and...
-
Membrane shell finite element for textile fabric modelling numerical and experimental aspects
PublicationW pracy omówiono podstawowe problem numeryczne pojawiające się przy projektowaniu przekryć z tkanin technicznych. Przedstawiono eksperymenty potrzebne do identyfikacji właściwości mechanicznych takich tkanin.
-
Half-order analytical modelling of ferromagnetic sheet. Validation with finite elements simulation
Publication -
Theoretical study of the finite amplitude waves interaction problem for multielement radiating array.
PublicationPrzedstawiono model matematyczny i wyniki badań teoretycznych zjawiska oddziaływań fal dla źródeł biharmonicznych. Rozpatrzono dwie konfiguracje źródła. Model matematyczny zbudowano w oparciu o równanie KZK dla źródeł bez osiowej symetrii. Analizowano zmiany ciśnienia fal różnych częstotliwości w obrębie wiązki akustycznej.
-
Comparison of modal and finite-element methods in the vibrational analysis of marine propulsion systems
PublicationW okrętowych układach napędowych występują dwa typy części składowych. Pierwszym z nich są odcinki wałów, które należą do elementów o ciągłym rozkładzie własności masowych, sprężystych i tłumiących oraz elementy o parametrach skupionych, do których można zaliczyć śrubę napędową, tarcze sprzęgieł i inne. W pracy porównano dwie metody modelowania takich układów. Pierwsza z nich związana jest z tworzeniem modeli przybliżonych w oparciu...
-
Semi- incremental construction of minimal cyclic finite state automata usingcontinuation classes.
PublicationMinimalne automaty skończone są często wybierane do przedstawiania słowników morfologicznych języka naturalnego. Wśród ich zalet znajdują się duża szybkość rozpoznawania i małe wymagania pamięciowe. Tłumaczenie opisów morfologicznych opartych o klasy kontynuacji na minimalne, cykliczne automaty skończone jest tradycyjnie dokonywane w kilku fazach, zawierających tworzenie automatu niedeterministycznego z przejściami etykietowanymi...
-
Step on It Bringing Fullwave Finite-Element Microwave Filter Design up to Speed
PublicationThere are many steps in the design of a microwave filter: mathematically describing the filter characteristics, representing the circuit as a network of lumped elements or as a coupling matrix, implementing the distributed elements, finding the initial dimensions of the physical structure, and carrying out numerical tuning using electromagnetic (EM) simulators. The whole process is painstaking and time-consuming, and it requires...
-
Nonlocal Vibration of Carbon/Boron-Nitride Nano-hetero-structure in Thermal and Magnetic Fields by means of Nonlinear Finite Element Method
PublicationHybrid nanotubes composed of carbon and boron-nitride nanotubes have manifested as innovative building blocks to exploit the exceptional features of both structures simultaneously. On the other hand, by mixing with other types of materials, the fabrication of relatively large nanotubes would be feasible in the case of macroscale applications. In the current article, a nonlinear finite element formulation is employed to deal with...
-
Portico Farmhouses of the Vistula Delta: Architecture, Current State and Finite Element Modelling of Timber Roof Truss under Material and Cross-section Uncertainty
PublicationThe article focuses on the oldest surviving I-type portico houses located in the Vistula Delta, which were built in the 17th and 18th centuries. The study describes the houses’ origins, structure, details of roof structures and technical condition, and it also includes numerical modelling of a roof truss and its mechanical analysis. Numerical models of the roof trusses are defined and analysed by means of the finite element method....
-
Maximum transportation growth in energy and solute particles in Prandtl martial across a vertical 3D-heated surface: Simulations achieved using by finite element approach
PublicationThe goal of this study is to determine the maximum energy and solute particles' transportation growth in a 3D-heated region of Prandtl martial through a dynamic magnetic field. The effects of this field on the properties of solvent molecules and heat conduction are studied. A correctly stated functional method and a finite element approach are comparable to a certain type of differential equations. In order demonstrate the effects...
-
Single and Dual-GPU Generalized Sparse Eigenvalue Solvers for Finding a Few Low-Order Resonances of a Microwave Cavity Using the Finite-Element Method
PublicationThis paper presents two fast generalized eigenvalue solvers for sparse symmetric matrices that arise when electromagnetic cavity resonances are investigated using the higher-order finite element method (FEM). To find a few loworder resonances, the locally optimal block preconditioned conjugate gradient (LOBPCG) algorithm with null-space deflation is applied. The computations are expedited by using one or two graphical processing...
-
Preconditioners with Low Memory Requirements for Higher-Order Finite-Element Method Applied to Solving Maxwell’s Equations on Multicore CPUs and GPUs
PublicationThis paper discusses two fast implementations of the conjugate gradient iterative method using a hierarchical multilevel preconditioner to solve the complex-valued, sparse systems obtained using the higher order finite-element method applied to the solution of the time-harmonic Maxwell equations. In the first implementation, denoted PCG-V, a classical V-cycle is applied and the system of equations on the lowest level is solved...
-
Electromagnetic Control and Dynamics of Generalized Burgers’ Nanoliquid Flow Containing Motile Microorganisms with Cattaneo–Christov Relations: Galerkin Finite Element Mechanism
PublicationIn our research work, we have developed a model describing the characteristics of the bio-convection and moving microorganisms in the flows of a magnetized generalized Burgers’ nanoliquid with Fourier’s and Fick’s laws in a stretchable sheet. Considerations have been made to Cattaneo–Christov mass and heat diffusion theory. According to the Cattaneo–Christov relation, the Buongiorno phenomenon for the motion of a nanoliquid in...
-
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.
-
Simulation of water flow in double -porosity soils on unstructured grids with the finite element method.
PublicationRozważa sie model przepływu wody w gruntowym ośrodku o podwójnej porowatości. Model matematyczny uzyskano poprzez zastosowanie teorii homogenizacji zastosowanej do gruntów o bardzo dużej różnicy przepuszczalności.
-
A fast high-resolution 3-D Finite Difference Time-Domain scheme with macromodels.
PublicationZaprezentowano szybki trójwymiarowy wysokorozdzielczy algorytm różnic skończonych w dziedzinie czasu. Zwiększona rozdzielczość osiągnięta została poprzez połączenie standardowego schematu FDTD z makromodelami silnie zagęszczonych objętości stworzonych przez zastosowanie redukcji rzędu modelu. Nowy schemat FDTD z makromodelami jest wyprowadzony. Koszt numeryczny nowej metody jest wyestymowany. Doskonałe wyniki zostały zaobserwowane...
-
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.
-
A simple finite difference approach using unstructured meshes from FEM mesh generators.
PublicationPrezentujemy metodologię używania dwuwymiarowych różnic skończonych wykorzystujących siatki trójkątne z metody FEM. Określiliśmy wyrażenia opisujące pierwsząi drugą pochodną w oparciu o wartości pól w saśiednich punktach. Metodę przetestowaliśmy na strukturze rezonatora z prostokątnym rdzeniem dielektrycznym.
-
Unstructured finite-volume meshes for two-dimensional flow in variably saturated porous media
PublicationW pracy opisano rozwiązanie równania przepływu nienasyconego w ośrodkach porowatych z wykorzystaniem metody objętości skończonych. Przedstawiono różne sposoby tworzenia siatki numerycznej. Przeprowadzono analizę wpływu sposobu uśredniania współczynnika filtracji między sąsiednimi objętościami skończonymi na dokładność wyników.
-
Spectral Finite Element Method for Propagation of Elastic Waves in Wind Turbine Blades for SHM
PublicationW pracy przedstawiono model łopaty turbiny wiatrowej zbudowany z wykorzystaniem spektralnych elementów skończonych. Omówiono wyniki symulacji propagacji fal sprężystych i ich interakcji z uszkodzeniami w formie pęknięcia i delaminacji.
-
Comparative modeling of shear zone patterns in granular bodies with finite and discrete element method
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numeryczne naporu piasku na ściankę szczelną. Obliczenia wykonano stosując metodę elementów dyskretnych i skończonych na bazie mikropolarnego hipoplastycznego prawa materiałowego. Porównanie obu podejść wykonano na poziomie makro i mikro. Wyniki numeryczne porównano także z wynikami doświadczalnymi.
-
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...
-
Modelling and parameter identification of steel–concrete composite beams in 3D rigid finite element method
Publication -
Approximate analytical boundary conditions for efficient finite difference frequency domain simulations in cylindrical coordinates
PublicationW artykule zaprezentowano prostą technikę analizy rezonatora otwartego. Algorytm łączy w sobie metodę różnic skończonych i rozwinięć funkcyjnych , umożliwiając implementację warunków brzegowych symulujących otwartą przestrzeń. Metoda testowana była w analizie rezonatorów o różnych wymiarach,a otrzymane wyniki dobrze zgadzały się z rezultatami innych metod.
-
A new conformal radiation boundary condition for high accuracy finite difference analysis of open waveguides
PublicationW publikacji zaprezentowano nowe warunki brzegowe przeznaczone dla precyzyjnej analizy otwartych prowadnic falowych metodą różnic skończonych. Praca zawiera również liczne przykłady zastosowania proponowanej techniki oraz porównanie otrzymanych rezultatów numerycznych z wynikami otrzymywanymi przy użyciu innych metod.
-
Projection framework for hybrid methods derived from finite difference operators in time and frequency domain
PublicationW artykule przedstawiono ogólną koncepcję tworzenia algorytmów hybrydowych na bazie operatorowego sformułowania metody różnic skończonych. Wykorzystano koncepcję projekcji ortogonalnej w przestrzeni skończeniewymiarowej w celu modyfilacji pierwotnego sformułowania.
-
Wave‐Induced Surge Motion and Collisions of Sea Ice Floes: Finite‐Floe‐Size Effects
Publication -
Periodicity-induced effects in the scattering and absorption of light by infinite and finite gratings of circular silver nanowires
Publication -
Implicit versus explicit finite volume schemes for extreme, free surface water flow modelling.
PublicationPrzedstawiono jeden jawny i trzy niejawne schematy metody objętości skończonych. Porównano własności tych schematów oraz oceniono możliwości ich stosowania do modelowania gwałtownych przepływów w kanałach otwartych. Zaproponowano modyfikację schematu niejawnego. Poprawiony schemat może być stosowany do obliczeń przepływu szybkozmiennego w kanałach otwartych i w sieciach kanalizacyjnych.
-
Application of the Finite Element Method for Modelling of the Spatial Distribution of Residual Stresses in Hybrid Surface Layers
Publication -
On dynamics of flexible branched shell structures undergoing large overall motion using finite elements
PublicationZaprezentowano autorski algorytm do analizy dynamicznej powłok sprężystych oparty na niejawnym schemacie Newmarka. Rozważania dotyczą całkowania po czasie dynamicznych równań ruchu sformułowanych w ramach nieliniowej sześcioparametrowej teorii powłok. Opracowanie zawiera pewne elementy analizy statycznej, poprzedzającej badania dynamiczne. Przykłady numeryczne prezentują zastosowanie algorytmu stanowią podstawową część pracy.
-
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...
-
Efficient Multiscale Finite Difference Frequency Domain Analysis Using Multiple Macromodels with Compressed Boundaries
PublicationW niniejszym artykule zaprezentowany został nowatorski pomysł na zmniejszenie numerycznej złożoności metody różnic skończonych przy użyciu wielu makromodeli. Skuteczność techniki macromodelingu zależy od liczby portów modelu. Aby zwiększyć efektywność algorytmu, próbki pola na granicy makromodeli są zastępowane przez amplitudy wielomianów Legendre'a. Przedefiniowanie problemu w taki sposób powoduje znaczną redukcję czasu analizy....