Search results for: NUMERICAL METHODS
-
Numerical analysis of the influence of a Gyrotron's cavity walls curvature
Publication -
Numerical analysis of elastic wave propagation in unbounded structures
Publication -
A concept of heterogeneous numerical model of concrete for GPR simulations
PublicationThe Ground Penetrating Radar (GPR) method, which is increasingly being used in the non-destructive diagnostics of reinforced concrete structures, often needs more accurate interpretation tools for analysis of experimental data. Recently, there has been growing interest in developing of various numerical models for exhaustive understanding of GPR data. This paper presents the concept of a heterogeneous numerical model of concrete,...
-
An Experimental and Numerical Analysis of Water Hammer Phenomenon in Slurries
PublicationThe analysis of slurry transportation in pressure pipelines is important both from practical and theoretical point of view. Due to the nature of the medium, the number of problems arising in the course of design, operation, measurements and mathematical modeling is much higher compared to the cases where the flowing liquid is homogeneous. The equations describing the flow are more complex, and higher number of the parameters is...
-
Numerical FDM modelling of wave propagation in concrete structure
PublicationThe article presents application of finite difference method to damage detection and its size evaluation in concrete structure by elastic wave propagation method. The simulations of wave propagation in concrete structure were performed for six different damage scenarios. Damages were modelled as areas with changed material properties. Investigation focused on the influence of damage size on the energy of wave reflection. Presented...
-
NUMERICAL SIMULATIONS OF GAP FLOW ABOVE ROTATING DISK
PublicationA rotating disk can be considered a basic configuration for the investigati ons of the impact of various conditions on the flow through the clearance between the s hrouded turbine blade and the casing. Numerical calculations using Fine/Turbo Numeca were conducted to examine the influence of the rotational velocity and the pressure differ ence across the disk on the flow conditions, especially the mass flow through the clearance....
-
A Numerical Model Study on Ice Boom in a Coastal Lake
PublicationA numerical study on the effectiveness of the proposed ice boom to be installed near the entrance of Lake Notoro, Hokkaido, Japan to prevent sea ice moving into the lake is presented. A two-dimensional hydro–ice dynamics model was modified to allow for the treatment of ice-boom interaction with the effect of tidal current. The numerical model is a coupled hydrodynamic and ice dynamic model. The ice dynamic component uses a Lagrangian...
-
In Situ Verification of Numerical Model of Water Hammer in Slurries
PublicationThis paper presents a numerical model of transient flow in a pressure slurry pipeline network with verification based on in situ measurements. The model, primarily verified in laboratory conditions, has been extended and applied to the case of a large and complex slurry pipeline network in Poland. In the model, the equivalent density concept was applied. In situ experiments were performed for various unsteady flow episodes, caused by...
-
Mathematical model and numerical calculations of the pelagic trawl system
PublicationW pracy przedstawiono matematyczny model ruchu środka ciężkości zestawu do trałowania pelagicznego wraz z wyznaczaniem jego parametrów geometrycznych. Pokazano także sposób rozwiązania i przykładowe wyniki obliczeń numerycznych. Opracowany program komputerowy może być wykorzystywany do wyznaczania optymalnych parametrów pracy dla zapewnienia bezpiecznych, efektywnych i ekologicznych połowów pelagicznych
-
Experimental and numerical investigations of ultimate strength of degradated structures
PublicationThe presented work investigates the corrosion influence on the structural behaviour of structural elements. Nine welded large-scale stiffened plates, and 30 standard small specimens have been subjected to the accelerated marine immersed conditions. After corrosion testing, the specimens have been accurately measured in terms of surface characteristics. The coupon specimens were furtherly subjected to tensile loading to develop...
-
Comparative testing of numerical models of river ice jams
PublicationIce processes in general, and ice jams in particular, play a dominant role in the hydrologic regime of Canadian rivers, often causing extreme floods and affecting the life cycle of many aquatic, terrestrial, and avian species. Various numerical models have been developed to help simulate the formation and consequences of these very dynamic and often destructive jam events. To test and compare the performance of existing models,...
-
Balance errors in numerical solutions of shallow water equations
PublicationThe analysis of the conservative properties of the shallow water equations is presented in the paper. The work focuses on the consistency of numerical solution of these equations with the conservation laws of mass and momentum. The investigations involve two different conservative forms which are solved by an implicit box scheme. The theoretical analysis supported by numerical experiments is carried out for rectangular channel...
-
Numerical modeling in open channel hydraulics / R. Szymkiewicz
Publicationksiążka poświęcona jest zagadnieniom modelowania matematycznego przepływów w kanałach otwartych.oprócz wyprowadzenia podstawowych równań przepływów oraz transportu masy i energii, w książce omówiono metody numeryczne użyteczne w hydraulice kanałów.przedstawiono liczne przykłady ich aplikacji do rozwiązania równań przepływu ustalonego i nieustalonego. opisowi metod rozwiązania towarzyszą analizy dokładności oraz stabilności numerycznej.
-
On the necessity of experimental verification of numerical results in biomedical applications
PublicationPorous structures made of metal or biopolymers with a structure similar in shape and mechanical properties to human bone can be easily produced by stereolitography techniques, e.g. selective laser melting (SLM). Numerical techniques, like finite element method (FEM) have great potential in testing new, even the most sophisticated designs, according to their mechanical properties, i.e. strength or stiffness. However, due to different...
-
Numerical analysis of elastic wave propagation in unbounded structures
PublicationThe main objective of this paper is to show the effectiveness and usefulness of the concept of an absorbing layer with increasing damping (ALID) in numerical investigations of elastic wave propagation in unbounded engineering structures. This has been achieved by the authors by a careful investigation of three different types of structures characterised by gradually increasing geometrical and mathematical description complexities....
-
Experimental and numerical analysis of wave propagation in ground anchors
PublicationThe article focuses on wave propagation phenomenon in ground anchors. The main aim of the investigation is the non-destructive diagnostics and the assessment of the state of ground anchors, using the guided wave propagation method. Laboratory models of anchors with different lengths of the anchor body were tested and voltage signals of propagating waves were registered at several locations. For all tested specimens corresponding...
-
Numerical mesoscopic analysis of fracture in fine-grained concrete
PublicationArtykuł omawia wyniki analizy mezoskopowej procesu pękania w betonie podczas zginania. Obliczenia wykonano na poziomie mezo wykorzystując model degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Zbadano wpływ właściwości kruszywa, stref przejściowych, nacięcia oraz długości charakterystycznej mikrostruktury na zachowanie sie betonu.
-
Numerical investigations of the nonlinear waves generation in a bubble layer
PublicationRozważano zagadnienie propagacji fal różnych częstotliwości wewnątrz warstwy z pęcherzykami. Przedstawiono model matematyczny zjawiska oraz wyniki badań teoretycznych. Badano zmiany widma fali bieżącej i odbitej jak również zmiany amplitud wybranych harmonicznych ciśnienia tych fal w funkcji grubości warstwy i koncentracji pęcherzyków.
-
Numerical modeling of ice jam formation in the Włocławek reservoir
PublicationArtykuł opisuje zjawisko powstawania zatoru lodowego w zbiorniku przepływowym przy użyciu dwuwymiarowego modelu DynaRICE. Analizowany proces został przeanalizowany na przykładzie zatoru lodowego, który utworzył się na zbiorniku Włocławek w syczniu 1982 roku. Przeprowadzone obliczenia pokazały, że zator utworzyła się z lodu powierzchniowego. Efekt termiczny i tworzenie się śryżu w zbiorniku został pominięty jako drugorzędny. Wyniki...
-
Numerical modeling of the nonlinear wave propagation in a bubble layer
PublicationRozważano zagadnienie propagacji fali wewnątrz warstwy z pęcherzykami. Omówiono model matematyczny, przedstawiono przykładowe wyniki badań teoretycznych. Analizowano zmiany ciśnienia wewnątrz warstwy, falę odbitą i bieżącą w ośrodku otaczającym, badano gęstość widmową mocy. Badania teoretyczne przeprowadzono dla różnych grubości warstwy, koncentracji pęcherzyków i wartości parametrów fali padającej.
-
Numerical analysis of cylindrical shell subjected to explosive load
Publication.
-
Numerical conditioning of delta-domain Lyapunov and Riccati equations
PublicationW pracy rozważono problem uwarunkowania dyskretno czasowych równań Lapunowa oraz równań Riccatiego - to znaczy problem wrażliwości rozwiązań takich równań na odchyłki ich parametrów od nominalnych wartości. Zdefiniowano odpowiedni "różniczkowy" wskaźnik uwarunkowania oraz podano efektywną metodę szacowania jego wartości. Udowodniono teoretycznie - a także przekonująco zilustrowano na drodze numerycznej - twierdzenie głoszące, iż...
-
Numerical solution of boundary value problems with deviated arguments
PublicationZastosowano metodę różnicową, aby wyznaczyć przybliżone rozwiązanie problemubrzegowego z odchylonymi argumentami. Pokazano, że metoda różnicowa, przyodpowiednich warunkach, jest zbieżna do rozwiązania i podano oszacowaniabłędów.
-
Analytical and numerical solution of a coupled KdV - MKdV system.
PublicationTransformację Darboux zastosowano do całkowania układów równań KdV - MKdV.Reprezentacja Laxa używa 2x2 macierzowe zagadnienie spektralne drugiego rzędu. Numeryczną metodę wprowadzono razem z dowodem zbieżności.
-
Analytical and numerical solution of a coupled KdV-MKdV system.
PublicationTransformacje Darboux zostały użyte do rozwiązania układu równań KdV-MKdV.
-
Detection of additional mass in rods: Experimental and numerical investigation
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i numerycznych nad wykorzystaniem zmian w propagacji fal sprężystych do detekcji masy skupionej znajdujacej się w konstrukcji prętowej.
-
Numerical assessment of the fatigue crack propagation in ship structuraldetails.
PublicationPrzedstawiono podejście teoretyczne pozwalające na modelowanie rozwoju pęknięcia w konstrukcji kadłuba okrętu. Omówiono założenia i procedurę realizacyjną. Pokazano wyniki badań rzeczywistych modeli konstrukcji kadłuba-skrzyżowanie wiązań ramowych o jednakowej wysokości. Dokonano porównania i krytycznej analizy wyników uzyskanych na drodze teoretycznej z wynikami badań rzeczywistych.
-
Distortion Analysis of Gm-C Filters - Numerical Approach
PublicationW pracy przedstawiono efektywną procedurę symulacji numerycznej zniekształceń nieliniowych dla dowolnych filtrów Gm-C. Zaprezentowano ogólny model filtrów Gm-C zawierających nieliniowe elementy aktywne (transkonduktory). Przeprowadzono analizę modelu, która prowadzi do sformułowania ogólnego nieliniowego układu równań różniczkowych zwyczajnych opisujacych dynamikę napięć węzłowych filtru w dziedzinie czasu. Scałkowanie numeryczne...
-
Numerical simulation of water drainage in double-porosity soils
PublicationArtykuł dotyczy modelowania przepływu wody w warunkach nienasyconych w gruntach o podwójnej porowatości, które są złożone z dwóch materiałów porowatych o bardzo różnych parametrach. przepływ w takich ośrodkach często charakteryzuje się powstawaniem lokalnych gradientów ciśnienia między obszarami dobrze isłaboprzepuszczalnymi.Przedstawiono matematyczny model przepływu wody w gruncie w strefie nienasyconej. Przepływ odbywa się w...
-
Numerical simulation of extreme flooding in a built-up area
PublicationPrzedstawiono dwie numeryczne symulacje propagacji gwałtownej fali powodziowej przez schematyczny model obszaru zabudowanego. Do obliczeń wykorzystano równania przepływu wody płytkiej. Wyniki obliczeń porównano z dostępnymi pomiarami wykonanymi w laboratorium hydraulicznym ENEL-CESI w Mediolanie. Uzyskano zadowalającą zgodność symulacji z eksperymentami.
-
Wind Conditions in Urban Layout – Numerical and Experimental Research
PublicationThis paper presents research which compares the numerical and the experimental results for different cases of airflow around a few urban layouts. The study is concerned mostly with the analysis of parameters, such as pressure and velocity fields, which are essential in the building industry. Numerical simulations have been performed by the commercial software Fluent, with the use of a few different turbulence models, including...
-
Numerical Test for Stability Evaluation of Discrete-Time Systems
PublicationIn this paper, a new numerical test for stability evaluation of discrete-time systems is presented. It is based on modern root-finding techniques at the complex plane employing the Delaunay triangulation and Cauchy's Argument Principle. The method evaluates if a system is stable and returns possible values and multiplicities of unstable zeros of the characteristic equation. For state-space discrete-time models, the developed test...
-
Confined granular flow in silos : experiments and numerical investigation
PublicationW monografii opisano niektóre charakterystyczne zjawiska mające miejsce podczas przepływów silosowych materiałów sypkich. Wykonano badania doświadczalne oraz obliczenia numeryczne celem wyjaśnienia zjawisk. Doświadczenia wykonano w dużych i małych silosach. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych opartej na hipoplastycznym modelu konstytutywnym dla materiałów sypkich.
-
Steel-fibrous concrete -experiments and a numerical discrete model
PublicationW książce przedstawiono wyniki doświadczalne i numeryczne dotyczące rys w elementach betonowych wzmocnionych włóknami stalowymi dla różnych problemów brzegowych quasi-statycznych. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu własnego oryginalnego modelu sieciowego. W modelu beton z włóknami stalowymi był modelowany na poziomie mezo. W obliczeniach uwzględniono strefy kontaktu miedzy kruszywem a zaczynem oraz włóknami a zaczynem.
-
Experiments and numerical analyses for composite RC-EPS slabs
PublicationW artykule przedstawiono wyniki doświadczalne i numeryczne dla kompozytowych płyt złożonych z żelbetu i styropianu. Wykonano doświadczenia dla płyt w skali 1:1 podczas zginania. Wyniki doświadczalne zostały modelowane stosując 2 różne modele: sprężysto-plastyczny i połączony sprężysto-plastyczny z degradacja sztywności. Oba model zostały wyposażone w długość charakterystyczna mikrostruktury. Osiągnięto dobra zgodność miedzy...
-
Reliability assessment of truss towers using Monte Carlo Method, PEM and RSM
PublicationThe paper discusses the reliability assessment of simple random truss structures using three different probabilistic methodologies: the Monte Carlo method, the Point Estimate Method and the Response Surface Method. A benchmark truss structure example is analyzed. A set of numerical calculations of critical load is performed and the results are taken as the basis of advanced probabilistic calculations. Using the samples, numerical...
-
Recent advances of selected passive heat transfer intensification methods for phase change material-based latent heat energy storage units: A review
PublicationThe following article overviews recent studies regarding heat transfer enhancement methods, explicitly focusing on fins and coils utilization, in phase change material-based latent heat thermal energy storage systems. It discusses the influence of various geometrical and material parameters on the melting and solidification processes, as well as the orientation of the heat transfer surface within the storage tank. Additionally,...
-
DETERMINING THE TIME CONSTANT USING TWO METHODS AND DEFINING THE THERMOCOUPLE RESPONSE TO SINE EXCITATION OF GAS TEMPERATURE
PublicationThis paper describes the two methods of determining the time constant of type K thermocouple, for two construction solutions: the exposed weld and the mantle fillet weld. This is an important parameter indicating the response time of the thermocouple on the recorded signal. The first method consists of determining the value of τ in the way of numerical simulation of heat exchange between the thermocouple and the current of gas...
-
Special Issue "Applications of Finite Element Modeling for Mechanical and Mechatronic Systems"
PublicationNumerical modeling is very important in today's engineering because, among other things, it reduces the costs associated with prototyping or predicting the occurrence of potentially dangerous situations during operation in certain defined conditions. Different methods have so far been used to implement the real structure into the numerical version. The most popular have been variations of the finite element method (FEM). The aim...
-
Reliability assessment of truss towers using Monte Carlo Method, PEM and RSM
PublicationThe paper discusses reliability assessment of simple random truss structures using three different probabilistic methodologies: the Monte Carlo Method (MCM), the Point Estimate Method (PEM) and the Response Surface Method (RSM). A benchmark truss structure and a simplified full–size engineering tower are both analyzed. A set of ultimate load numerical calculations is performed and the results are taken as the basis of advanced...
-
Weighted difference schemes for systems of quasilinear first order partial functional differential equations
PublicationThe paper deals with initial boundary value problems of the Dirichlet type for system of quasilinear functional differential equations. We investigate weighted difference methods for these problems. A complete convergence analysis of the considered difference methods is given. Nonlinear estimates of the Perron type with respect to functional variables for given functions are assumed. The proof of the stability of difference problems...
-
Footbridges. Dynamic Design – Selected Problems
PublicationModern footbridges create challenge in esthetic and structural design. Breaking the proven canons is a recipe for architectural success. However esthetic form has to be also a functional pedestrian bridge. Therefore a good FEM modeling is a key element in engineering part of design. The paper presents selected problems related to the modeling of the dynamic construction of footbridges. Several basic dynamic problems concerning...
-
Solution of the dike-break problem using finite volume method and splitting technique
PublicationIn the paper the finite volume method (FVM) is presented for the solution of two-dimensional shallow water equations. These equations are frequently used to simulate the dam-break and dike-break induced flows. The applied numerical algorithm of FVM is based on the wave-propagation algorithm which ensures a stable solution and simultaneously minimizes the numerical errors. The dimensional decomposition according to the coordinate...
-
Karol Grębowski dr inż.
PeopleKarol Grębowski (M.Sc.) works as an assistant at the Department of Technical Fundamentals of Architecture Design of the Faculty of Architecture at Gdansk University of Technology. His scientific research deals with dynamic phenomena occurring during the vibration of structures, bridges, and studies the design methodology of the elements forming passive protection system of the vehicles degraded by struck or explosion in the context...
-
Numerical Study of the Impinging Jets Formed by an Injector with Different Nozzle Diameters
Open Research DataThe data set contains the simulation files related to the research paper “Numerical Study of the Impinging Jets Formed by an Injector with Different Nozzle Diameters”, https://doi.org/10.4271/2022-01-1080.
-
Compatibility of Crude Oil Blends─Processing Issues Related to Asphaltene Precipitation, Methods of Instability Prediction─A Review
PublicationProcessing crude oil of variable composition, especially due to the need to process crude oil blends obtained from various sources, presents a tremendous process challenge. This is mainly due to the destabilization of the colloidal system manifested mostly by the precipitation of the asphaltene fraction. The precipitation of asphaltenes from crude oil is a serious problem during extraction, transport, and processing. In the latter...
-
Study of the Flow Dynamics of Surface Water Masses in the Area of the Coastal Gulf of Gdansk
PublicationThe paper describes two methods of predicting the movement of small objects with surface water masses. One of the methods uses graph theory to describe the motion of water masses in port docks. The results of this study were compared to a simulation using the hydrodynamic numerical model M3D. The results obtained in a virtual environment were related to the experiments in the real world. In the coastal area of the Gulf of Gdansk,...
-
Cable-stayed cantilever structures as an expat of unique application in the construction of a building located in seismic area – an author’s project of multifunctional building in Lisbon, Portugal
PublicationThe article presents numerical simulations for the modelling of seismic impact on the structure of unique cantilever cablestayed structure with application of two methods. The Response Spectrum method, in which a spectrum of the structure's responses to an earthquake's impact is generated and the Accelerogram method, in which we generate dynamic load in the form of a diagram of the connection between acceleration and time for...
-
Numerical analysis of the finite amplitude plane wave propagation problem
PublicationRozważano zagadnienie propagacji fali płaskiej o skończonej amplitudzie w środowisku wodnym. Przedstawiono model matematyczny i przykładowe wyniki obliczeń numerycznych. Model matematyczny zbudowano w oparciu o równanie akustyki nieliniowej. Do rozwiązania zagadnienia zastosowano metodę różnic skończonych. Badano wpływ wartości parametrów numerycznych na dokładność obliczeń oraz analizowano wpływ wartości parametrów fizycznych...
-
Discussion. Numerical analysis of thin-walled frames with flexible joints
PublicationPrzedstwiono uwagi do artkułu Tews R., Rachowicz W. ''Numerical Analysis of Thin-Walled Frames with Flexible Joints'', Archives of Civil Engineering, 51, 3, 2005, ss. 344-369.