Search results for: BEAMS, PLATES, AND SHELLS
-
A general theory for anisotropic Kirchhoff–Love shells with in-plane bending of embedded fibers
PublicationThis work presents a generalized Kirchhoff–Love shell theory that can explicitly capture fiber-induced anisotropy not only in stretching and out-of-plane bending, but also in in-plane bending. This setup is particularly suitable for heterogeneous and fibrous materials such as textiles, biomaterials, composites and pantographic structures. The presented theory is a direct extension of classical Kirchhoff–Love shell theory to incorporate...
-
On solvability of initial boundary-value problems of micropolar elastic shells with rigid inclusions
PublicationThe problem of dynamics of a linear micropolar shell with a finite set of rigid inclusions is considered. The equations of motion consist of the system of partial differential equations (PDEs) describing small deformations of an elastic shell and ordinary differential equations (ODEs) describing the motions of inclusions. Few types of the contact of the shell with inclusions are considered. The weak setup of the problem is formulated...
-
The large rotations theory of elasto-viscoplastic shells subjected to thedynamic and thermal loads.
PublicationPrzedstawiono problemy sprężysto- lepkoplastycznej analizy geometrycznie nieliniowych płyt i powłok poddanych obciążeniom dynamicznym w różnych temperaturach. W obliczeniach zastosowano teorię ścinania pierwszego rzędu i konstytutywne prawo Chaboche´a w wariantach z uwzględnieniem wpływu temperatury na stałe materiałowe. Do całkowania równań ruchu użyto metody różnic centralnych, a do całkowania równań konstytutywnych regułę...
-
Dynamics based on six-field theory of shells in the context of energy-conserving scheme
PublicationPraca dotyczy zaproponowanego algorytmu zachowującego energię w całkowaniu równań ruchu powłok sprężystych sformułowanych w ramach teorii sześcioparametrowej. Zawiera podstawowe założenia konieczne do formułowania schematów i podstawowe testy numeryczne. Aproksymacja przestrzenna zagadnienia oparta jest o Metodę Elementów Skończonych zaś aproksymacja w czasie wykorzystuje regułę punktu środkowego. Przykłady analizy dynamicznej...
-
Large rotations in first-order shear deformation FE analysis of laminated shells
PublicationAbstrakt: Teoria powłok o skończonych obrotach w ramach modelu ścinania pierwszego rzędu stanowi podstawę zaprezentowanego w pracy algorytmu MES statycznej, geometrycznie nieliniowej analizy konstrukcji warstwowych. Szczególną uwagę zwrócono na właściwy opis skończonych obrotów przy zastosowaniu kątów Eulera oraz procedurę uaktualniania parametrów obrotowych. Przedstawiono sformułowanie przyrostowe w stacjonarnym opisie Lagrange´a....
-
Data obtained by computation for X-ray imaging of grating without magnification using oriented Gaussian beams
Open Research DataThe propagation of X-ray waves through an optical system consisting of grating and X-ray refractive lenses is considered. In this approach, the propagating wave is represented as a superposition of the oriented Gaussian beams. The direction of wave propagation in each Gaussian beam is consistent with the local propagation direction of the X-ray wavefront.
-
Acoustic emission signals in concrete beams under 3-point bending (polyolefin and steel fibre concrete)
Open Research DataThe DataSet contains the results of the mechanical behaviour of concrete beams with dimensions 40 x 40 x 160 cm3 under the 3-point bending. All specimens were manufactured based on the same concrete mixture composed of cement CEM I 42.5R (380 kg/m3), water (165 kg/m3), aggregate 0/2 mm (648 kg/m3), aggregate 2/8 mm (426 kg/m3), aggregate 8/16 mm (754...
-
Finite Element Approaches to Model Electromechanical, Periodic Beams
PublicationPeriodic structures have some interesting properties, of which the most evident is the presence of band gaps in their frequency spectra. Nowadays, modern technology allows to design dedicated structures of specific features. From the literature arises that it is possible to construct active periodic structures of desired dynamic properties. It can be considered that this may extend the scope of application of such structures. Therefore,...
-
On forced vibrations of piezo-flexomagnetic nano-actuator beams
PublicationThe effect of excitation frequency on the piezomagnetic Euler-Bernoulli nanobeam taking the flexomagnetic material phenomenon into consideration is investigated in this chapter. The magnetization with strain gradients creates flexomagneticity. We couple simultaneously the piezomagnetic and flexomagnetic properties in an inverse magnetization. Resemble the flexoelectricity, the flexomagneticity is also size-dependent. So, it has...
-
Propagation of elestic waves in beams including damping effects.
PublicationW pracy przedstawiono wyniki analizy propagacji fali sprężystej w belce z tłumieniem wiskotycznym.
-
Static analysis of thin-walled beams and frames with stiffeners.
PublicationPraca zawiera pełną treść referatu wygłoszonego na Konferencji w Wilnie.Referat przedstawia problem numerycznej analizy belek i ramstalowych zbudowanych z bi-symetrycznych profili cienkościennychze stężeniami. Wyniki analizy przeprowadzonej według koncepcji superelementu jednowymiarowego porównano z wynikami obliczeń przy zastosowaniu gęstej siatki elementów powłokowych QUAD4 programu MSC NASTRAN.
-
3D DEM simulations of fracture in reinforced concrete beams
PublicationArtykuł dotyczy zachowania się belki żelbetowej bez zbrojenia pionowego przy trzypunktowym zginaniu. Belka uległa zniszczeniu wskutek ścinania z powodu obecności nadmiernego zbrojenia podłużnego. Eksperymenty przeprowadzono w skali laboratoryjnej z wykorzystaniem systemu mikro-CT, a następnie odtworzono je w analizach numerycznych stosując metodą elementów dyskretnych 3D (DEM). Zastosowano 4-fazowy model betonu z mezostrukturą,...
-
Tagged images with LEGO bricks - Plates Round Curved and Dishes
Open Research DataThe set contains images of LEGO bricks (from Plates Round Curved and Dishes category). The images were prepared for training neural network for recognition and labeling of LEGO bricks. The images contain one brick each. The images were taken from different sides by handheld camera hovering over the bricks lying on a white, non reflective surface.
-
Quantitative assessment of the influence of tensile softening of concrete in beams under bending by numerical simulations with XFEM and cohesive cracks
PublicationResults of the numerical simulations of the size effect phenomenon for concrete in comparison with experimental data are presented. In-plane geometrically similar notched and unnotched beams under three-point bending are analyzed. EXtended Finite Element Method (XFEM) with a cohesive softening law is used. Comprehensive parametric study with the respect to the tensile strength and the initial fracture energy is performed. Sensitivity...
-
Surface Roughness Evaluation in Thin EN AW-6086-T6 Alloy Plates after Face Milling Process with Different Strategies
PublicationLightweight alloys made from aluminium are used to manufacture cars, trains and planes. The main parts most often manufactured from thin sheets requiring the use of milling in the manufacturing process are front panels for control systems, housing parts for electrical and electronic components. As a result of the final phase of the manufacturing process, cold rolling, residual stresses remain in the surface layers, which can influence...
-
Oriented Gaussian beams for high-accuracy computation with accuracy control of X-ray propagation through a multi-lens system
PublicationA highly accurate method for calculating X-ray propagation is developed. Within this approach, the propagating wave is represented as a superposition of oriented Gaussian beams. The direction of wave propagation in each Gaussian beam agrees with the local direction of propagation of the X-ray wavefront. When calculating the propagation of X-ray waves through lenses, the thin lens approximation is applied. In this approximation,...
-
Natural convective heat transfer from isothermal horizontal, vertical and inclined plates - a review
PublicationW artykule przedstawiono przegląd otrzymanych przez różnych badaczy korelacji eksperymentalych, teoretycznych i numerycznych, opisujących wymianę ciepła od izotermicznych płyt o różnym kącie pochylenia. Przedstawiono model matematyczny zjawiska. Opisano stosowane metody badawcze i wskazano przyczyny rozbieżności pomiędzy przedstawionymi przez wielu autorów wynikami.
-
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
-
Free convective heat transfer structures as a function of the width of isothermal horizontal rectangular plates
PublicationZaprezentowano rezultaty badań eksperymentalnych konwekcyjnej wymiany ciepła od izotermicznych płyt prostokątnych skierowanych ku górze. Na podstawie przeprowadzonych wizualizacji zaproponowano dwa modele struktur przepływu. Rozwiązania analityczne dla tych modeli przedstawiono w postaci zależności liczb Nusselta Rayleigh'a. Stwierdzono, że przepływ koncentryczny występuje dla małych wartości liczb Ra, szczególnie w przypadku płyt...
-
Dynamic fracture of brittle shells in a space-time adaptive isogeometric phase field framework
PublicationPhase field models for fracture prediction gained popularity as the formulation does not require the specification of ad-hoc criteria and no discontinuities are inserted in the body. This work focuses on dynamic crack evolution of brittle shell structures considering large deformations. The energy contributions from in-plane and out-of-plane deformations are separately split into tensile and compressive components and the resulting...
-
Analysis of magnetic field distribution inside ferromagnetic thin shells during degaussing process
PublicationAnalysis of the demagnetization of a large ferromagnetic object like a ship, was conducted. The approximate mathematical model in the form of a long cylindrical shell of constant magnetic permeability was applied. The discrete degaussing winding was assumed and the current density and magnetic flux density distribution in the ferromagnetic shell wall were determined. Based on the frequential and temporal analysis the recommended...
-
A new hyperbolic-polynomial higher-order elasticity theory for mechanics of thick FGM beams with imperfection in the material composition
PublicationA drawback to the material composition of thick functionally graded materials (FGM) beams is checked out in this research in conjunction with a novel hyperbolic‐polynomial higher‐order elasticity beam theory (HPET). The proposed beam model consists of a novel shape function for the distribution of shear stress deformation in the transverse coordinate. The beam theory also incorporates the stretching effect to present an indirect...
-
Damage detection in 3D printed plates using ultrasonic wave propagation supported with weighted root mean square calculation and wavefield curvature imaging
Publication3D printing (additive manufacturing, AM) is a promising approach to producing light and strong structures with many successful applications, e.g., in dentistry and orthopaedics. Many types of filaments differing in mechanical properties can be used to produce 3D printed structures, including polymers, metals or ceramics. Due to the simplicity of the manufacturing process, biodegradable polymers are widely used, e.g., polylactide (polylactide...
-
Data obtained by computation for X-ray imaging of grating with magnification factor equal 2 using oriented Gaussian beams
Open Research DataThe propagation of X-ray waves through an optical system consisting of grating and X-ray refractive lenses is considered. In this approach, the propagating wave is represented as a superposition of the oriented Gaussian beams. The direction of wave propagation in each Gaussian beam is consistent with the local propagation direction of the X-ray wavefront.
-
Data obtained by computation for X-ray imaging of grating with magnification factor equal 4 using oriented Gaussian beams
Open Research DataThe propagation of X-ray waves through an optical system consisting of grating and X-ray refractive lenses is considered. In this approach, the propagating wave is represented as a superposition of the oriented Gaussian beams. The direction of wave propagation in each Gaussian beam is consistent with the local propagation direction of the X-ray wavefront.
-
Data obtained by computation for X-ray imaging of grating with magnification factor equal 8 using oriented Gaussian beams
Open Research DataThe propagation of X-ray waves through an optical system consisting of grating and X-ray refractive lenses is considered. In this approach, the propagating wave is represented as a superposition of the oriented Gaussian beams. The direction of wave propagation in each Gaussian beam is consistent with the local propagation direction of the X-ray wavefront.
-
Shear fracture of longitudinally reinforced concrete beams under bending using Digital Image Correlation and FE simulations with concrete micro-structure based on X-ray micro-computed tomography images
PublicationThe paper presents experimental and numerical investigations of the shear fracture in rectangular concrete beams longitudinally reinforced with steel or basalt bar under quasi-static three point bending. Shear fracture process zone formation and development on the surface of beams was investigated by Digital Image Correlation (DIC) whereas thorough analyses of 3D material micro-structure, air voids, width and curvature of shear...
-
First natural transverse frequency of truncated cone and wedge beams
Publication -
Sensitivity analysis of beams and frames made of thin-walled members
PublicationMonografia dotyczy analizy wrażliwości w problemach statyki układów zbudowanych z prętów cienkościennych. Przedstawiono w niej nowe podejście do modelowania belek i ram z różnego rodzaju stężeniami ograniczającymi spaczenie przekroju poprzecznego, w przypadku skręcenia. Wprowadzono pojęcie superelementu belkowego i węzłowego. Przeprowadzono analizę statyczną belek i ram poddanych skręceniu lub skręceniu ze zginaniem, wzmocnionych...
-
Free torsional vibration sensitivity analysis of thin walled beams.
PublicationW pracy przedstawiono analizę wrażliwości swobodnych drgań skrętnych bisymetrycznej , cienkościennej belki o otwartym przekroju poprzecznym, poddanej działaniu siły osiowej
-
Static and sensitivity analysis of thin-walled beams and frames with stiffeners.
PublicationPraca zawiera tekst referatu wygłoszonego w Maastricht. Przedstawiono analizę statyczną oraz analizę wrażliwości belek i ram zbudowanych z cienkościennych elementów, poddanych skręcaniu lub zginaniu ze skręcaniem, z możliwością zastosowania różnego typu stężeń . Wykorzystano technikę superelementu do wyznaczenia macierzy sztywności węzła ramy i elementów ze stężeniami. Otrzymane wyniki dla modelu jednowymiarowego MES porównano...
-
Adjoint approach sensitivity analysis of thin-walled beams and frames.
PublicationArtykuł omawia zastosowanie metody układów sprzężonych w numerycznej analizie wrażliwości belek i ram zbudowanych ze stalowych profili cienkościennych poddanych skręceniu lub skręceniu ze zginaniem. Przedstawiono wyniki analizy wrażliwości przemieszczeń i sił wewnętrznych na zmianę parametrów geometrycznych konstrukcji.
-
Crack monitoring in concrete beams under bending using ultrasonic waves and coda wave interferometry: the effect of excitation frequency on coda
PublicationConcrete is one of the most widely used construction materials in the world. In recent years, various non-destructive testing (NDT) and structural health monitoring (SHM) techniques have been investigated to improve the safety and control of the current condition of concrete structures. This study focuses on micro-crack monitoring in concrete beams. The experimental analysis was carried out on concrete elements subjected to three-point...
-
Nonlocal elasticity analysis of moderately thick porous functionally graded plates in a hygro-thermal environment
PublicationThis work performs a novel quasi three-dimensional (3D) bending analysis for a moderately thick functionally graded material (FGM) made of nanoceramics and metal powders, in presence of porosities due to some incorrect manufacturing processes. Such porosities can appear within the plate in two forms, namely, even and uneven distributions. The modeled system assumes a polymer matrix where both shear and transverse factors coexist....
-
Susceptibility to biofilm formation on 3D-printed titanium fixation plates used in the mandible: a preliminary study
Publication -
Bacterial Inactivation on Concrete Plates Loaded with Modified TiO2 Photocatalysts under Visible Light Irradiation
Publication -
Robust four-node elements based on Hu–Washizu principle for nonlinear analysis of Cosserat shells
PublicationMixed 4-node shell elements with the drilling rotation and Cosserat-type strain measures based onthe three-field Hu–Washizu principle are proposed. In the formulation, apart from displacement and rotationfields, both strain and stress resultant fields are treated as independent. The elements are derived in the frame-work of a general nonlinear 6-parameter shell theory dedicated to the analysis of multifold irregular shells.The...
-
BEHAVIOR OF REINFORCED CONCRETE BEAMS CONTAINING LIGHTWEIGHT AGGREGATE IN THE TENSILE ZONE
Publication.
-
Surface texture of pine wood beams after planing in industrial conditions
PublicationMeasuring the surface features of wooden components after planing is connected with the rising demands regarding to the quality of the painted window frames. In the paper the complex surface texture analysis especially identifying of surface damages using non-contact 3D measurement techniques for precise area measurement were presented.This enabled the study of irregular surface features with sufficient fidelity and resolution....
-
Experimental Verification of Natural Vibration Models of Steel-concrete Composite Beams
Publication -
Vibration of Steel–Concrete Composite Beams Using the Timoshenko Beam Model
Publication -
Damage detection in beams using wavelet transform on higher vibration modes
PublicationNiniejsza praca poświęcona jest technice diagnostyki konstrukcji bazującej na transformacie falkowej. Badany obiekt to belka wspornikowa z uszkodzeniami w formie nacięcia o głębokości 20%, 10% oraz 5% wysokości belki. Pomiary postaci drgań wykonano za pomocą nowoczesnego wibrometru laserowego. Celem pracy jest przedstawienie eksperymentalnych i numerycznych analiz wpływu wyższych postaci drgań na efektywność wykrywania uszkodzeń...
-
Thermal Self-Action of Acoustic Beams Containing Several Shock Fronts
PublicationThermal self-action of an acoustic beam with one discontinuity or several shock fronts is studied in a Newtonian fluid. The stationary self-action of a single sawtooth wave with discontinuity (or some integer number of these waves), symmetric or asymmetric, is considered in the cases of self-focusing and self- defocusing media. The results are compared with the non-stationary thermal self-action of the periodic sound. Thermal self-action...
-
Investigation of influence of space mopdes interaction on nonlinear dynamics of sound beams
PublicationOperatory rzutu na mody są zdefiniowane w dynamice płynów trójwymiarowych. Zostały wyprowadzone równania ewolucyjne. Rezultaty obliczeń numerycznych przedstawione.
-
Cavitation erosion of steels processed by CO2 laser beams of various parameters.
PublicationPrzedstawiono wpływ parametrów przetapiania stali za pomocą wiązki lasera CO2 na jej własności kawitacyjne. Do badań użyto stali 45, 2H13 i OH18N9. Wyniki badań wskazują na znaczny wpływ parametrów przetapiania na poziom odporności kawitacyjnej stali.
-
Identification of discontinuites in composite rods and beams based on Lamb wave propagation
PublicationW pracy omówiono metodę identyfikacji typu nieciągłości w belkach i prętach kompozytowych, oparta o analizę zmain w propagacji fali Lamba.
-
Multi-scale modelling of concrete beams subjected to three-point bending
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numeryczne MES dwuskalowego modelowania belek betonowych z nacięciem na poziomie skali makro i mezo. Obliczenia wykonano przy wykorzystaniu modelu degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Beton został opisany na poziomie skali mezo jako stochastyczny materiał 3-składnikowy złożony z kruszywa, zaczynu cementowego oraz stref kontaktu. Natomiast na poziomie skali makro został opisany jako materiał...
-
Experimental investigations of size effect in reinforced concrete beams failing by shear
PublicationW artykule omówiono wyniki doświadczalne efektu skali w zbrojonych betonowych belkach niszczących się przez ścinanie. Doświadczenia wykonano dla belek o różnych wymiarach ze zbrojeniem stalowym i bazaltowym. Podczas doświadczeń pomierzono siłę oraz szerokości lokalizacji i rys. Wyniki porównano z modelem skali wg Bazanta.
-
Qiangjiguang Yu Lizishu/High Power Laser and Particle Beams
Journals -
Two- and three-dimensional elastic networks with rigid junctions: modeling within the theory of micropolar shells and solids
PublicationFor two- and three-dimensional elastic structures made of families of flexible elastic fibers undergoing finite deformations, we propose homogenized models within the micropolar elasticity. Here we restrict ourselves to networks with rigid connections between fibers. In other words, we assume that the fibers keep their orthogonality during deformation. Starting from a fiber as the basic structured element modeled by the Cosserat...