Search results for: NUMERICAL STUDY
-
NUMERICAL MODEL OF PLASTIC DESTRUCTION OF THICK STEEL STRUCTURAL ELEMENTS
PublicationIn the shipbuilding industry, the risk of brittle fracture of the structure is limited by using certified materials with specified impact strength, determined by the Charpy method (for a given design temperature) and by supervising the welding processes (technology qualification, production supervision, non-destructive testing). For off-shore constructions, classical shipbuilding requirements may not be sufficient. Therefore, the...
-
Seafloor backscattering: numerical simulation vs. filter theory approach.
PublicationPrzedstawiono model opisujący rozpraszanie sygnału akustycznego na nierównomiernej, regularnie sfalowanej powierzchni dna morskiego jako filtr liniowy z odpowiedzią impulsową o zmieniającej się w czasie chwilowej dominującej częstotliwości. Porównano przewidywania modelu z wynikami otrzymanymi w wyniku złożonych obliczeniowo symulacji numerycznych opartych na fizycznym modelu zjawiska wykorzystującym aproksymację Kirchhoffa. Wstępnie...
-
Numerical modelling of elasto-viscoplastic Bodner-Partom constitutive equations
PublicationArtykuł omawia wykorzystanie specjalnej procedury UVSCPL umożliwiającej wprowadzenie do komercyjnego programu MSC.Marc sprężysto-lepkoplastycznych równań modelu Bodnera-Partoma. Prezentuje szereg przykładów statycznych i dynamicznych, które potwierdzają poprawność zaproponowanej koncepcji analizy konstrukcji z wykorzystaniem rozpatrywanego prawa Bodnera-Partoma.
-
Some aspects of physical and numerical modeling of water hammer in pipelines
PublicationCharakterystyki ciśnieniowe otrzymywane w wyniku symulacji numerycznych uderzenia hydraulicznego różnią się zasadniczo od charakterystyk obserwowanych na drodze doświadczalnej. Stosowane zabiegi matematyczne i numeryczne pozwalające na poprawę zgodności między obliczeniami a pomiarami okazują się skuteczne tylko w przypadku prostych rurociągów o stałej średnicy. Dla bardziej skomplikowanych przypadków prawidłowe odwzorowanie zjawiska...
-
The numerical simulation of two-dimensional vertical incompressible viscous flow
PublicationW artykule przedstawiono numeryczne symulacje płaskiego pionowego przepływu nieściśliwej cieczy lepkiej ze swobodną powierzchnią. Zastosowano model bazujący na rozwiązaniu równań Naviera-Stokesa metodą "ciśnień" (SIMPLE). Przy takim podejściu otrzymano dywergencję równań Naviera-Stokesa oraz równanie Poissona na ciśnienie. W rozwiązaniu zastosowano schemat Laxa-Wendroffa z przesuniętą siatką Eulera. Takie podejście zapewnia dokładność...
-
Numerical method of bicharacteristics for quasilinear hyperbolic functional differential systems
PublicationPraca dotyczy numerycznej aproksymacji rozwiązań zagadnień początkowo brzegowych dla układów quasiliniowych równań różniczkowo funkcyjnych pierwszego rzędu. Stosuje się metodę różnicową typu Eulera. Siatka otrzymywana jest za pomocą numerycznego rozwiązywania równań różniczkowo funkcyjnych bicharakterystyk.Stabilność schematu różnicowego jest dowodzona metodą porównawczą. O danych funkcjach zakłada się, że spełniają nieliniowe...
-
Fast numerical analysis of dielectric resonators with perturbed rotational symmetry
PublicationW artykule zaprezentowano metody szybkiej analizy rezonatorow o symetrii zblizonej do osiowej metodą różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości. Dzięki użyciu techniki rozwinęć funkcyjnych w jednorodnych obszarach uzyskano redukcję rozmiaru i znaczne przyspieszenie zbieżności problemu własnego, reprezentującegowspomniane układy. Dzięki elastycznemu sposobowi łączenia dziedzin z i bez rozwinięć funkcyjnych możliwe było zaadaptowanie...
-
Theoretical and numerical analysis of free vibration of liquid-filled tanks
PublicationW pracy rozpatrywano drgania giętne belki o stałym przekroju prostokątnym wypełnionej cieczą idealną. Częstości drgań własnych i formy drgań belki wyznacza się z nieskończonych układów równań algebraicznych (30) i (54). Rozwiązania przedstawiono na wykresach.
-
Experimental and numerical analysis of streamwise vortex generator for subsonic flow
PublicationW pracy przedstawiono porównanie wyników obliczeń numerycznych dwoma kodami (FLUENT i SPARC) na tle badań eksperymentalnych generatora wirów wzdłużnych. Przedstawiono wyniki dla liczb Macha przepływu głównego 0.3 i 0.8. Porównano ciśnienie całkowite w dwóch przekrojach za otworem przez który realizowany jest wydmuch. Przedstawiono strukturę wiru wzdłużnego uzyskaną dla obu programów. Średnica otworu jetu jest równa 1mm, co odpowiada...
-
Numerical simulations of granular material flow in silos with and without insert
PublicationArtykuł omawia wyniki naporu materiału sypkiego podczas przepływu w silosach z i bez wkładek. Obliczenia wykonano wykorzystując sformułowanie ale na bazie prawa sprężysto-plastycznego według druckera-pragera. Zbadano wpływ kształtu i położenia wkładki na wielkość naporu i rodzaj przepływu.
-
Numerical modeling of shear localizations during granular flow in silos.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy MES dotyczącej przepływów materiałów sypkich w silosach. Omówiono różne metody opisu lokalizacji odkształceń stycznych wewnątrz materiałów. Wyniki porónano z wynikami doświadczalnymi.
-
Numerical investigations on early indicators of fracture in concrete at meso-scale.
PublicationFracture is a major reason of the global failure of concretes. The understanding of fracture is important to ensure the safety of structures and to optimize the material behaviour. In particular an early prediction possibility of fracture in concretes is of major importance. In this paper, concrete fracture under bending was numerically analysed using the Discrete Element Method (DEM). The real mesoscopic structure of a concrete...
-
Elastic wave propagation for condition assessment of steel bar embedded in mortar
PublicationThis study deals with experimental and numerical investigations of elastic wave propagation in steel bars partially embedded in mortar. The bars with different bonding lengths were tested. Two types of damage were considered: damage of the steel bar and damage of the mortar. Longitudinal waves were excited by a piezoelectric actuator and a vibrometer was used to non-contact measurements of velocity signals. Numerical calculations...
-
Study on Polymer Elements for Mitigation of Earthquake-Induced Pounding Between Buildings in Complex Arrangements
PublicationPounding between neighboring structures during seismic events has been revealed as one of the most commonly observed reasons for severe damage or even total collapse of the adjacent buildings. Therefore, pounding effects have recently become an issue of great interest of many numerical and experimental investigations in many earthquake-prone regions of the world. It has also been observed that the differences in dynamic characteristics...
-
Timber-frame house resistant to dynamic loads - analysis of wall panel filled with polyurethane foam
PublicationThe present study shows the experimentally and numerically determined response of a single timber-frame house wall panel filled with polyurethane (PU) foam under dynamic loads. The harmonic tests were conducted for the following frequencies: 0.5 Hz, 1.0 Hz, 2.0 Hz and 5.0 Hz for various values of the specified displacement. Based on the results of the comparison between the experimental tests and the numerical analyses, the numerical...
-
ANALYSIS OF THE p53 PROTEIN GENE EXPRESSION MODEL
PublicationWe study the asymptotic behaviour of the solutions of the p53-Mdm2 model proposed by Monk (2003). The p53 gene is crucial for cellular inhibition of the angiogenesis process, while Mdm2 is a negative regulator of the p53 tumor-suppressor. We investigate the stability of the positive steady state and perform some numerical experiments.
-
The influence of position of the post or its absence on the performance of the cable barrier system
PublicationRoad safety barriers are used to increase safety in potentially dangerous places on the roads. They are designed and installed on the roads to prevent any vehicle from getting outside the travelled way or from entering the opposite lane of the road. Barriers, which are used on European roads, have to undergo full scale crash tests according to the EN 1317 standards. Nowadays as a supplement to real crash tests, numerical simulations...
-
Application of the Bodner-Partom constitutive equations for modelling of the technical fabric Valmex used for the hanging roof of the Forest Opera in Sopot
PublicationThe study of an inelastic properties of the technical fabric Valmex used for 20 years as the roof structure of the Forest Opera in Sopot (Poland) is presented. The uniaxial tensile laboratory tests with constant strain rate have been conducted and analysed. Parameters of the Bodner-Partom constitutive model have been identified and verified by numerical simulations. Two approaches of the parameters identification have been proposed:...
-
Biomechanical causes for failure of the Physiomesh/Securestrap system
PublicationThis study investigates the mechanical behavior of the Physiomesh/Securestrap system, a hernia repair system used for IPOM procedures associated with high failure rates. The study involved conducting mechanical experiments and numerical simulations to investigate the mechanical behavior of the Physiomesh/Securestrap system under pressure load. Uniaxial tension tests were conducted to determine the elasticity modulus of the Physiomesh...
-
Simple Computational Methods in Predicting Limit Load of High-Strength Cold-Formed Sections due to Local Buckling: A Case Study
PublicationCold-formed thin-walled sections are prone to local buckling caused by residual stresses, geometrical imperfections and inconsistency of material properties. We present a real case of buckling failure and conduct a numerical and experimental study aimed to identify methods capable of predicting such failures. It is important because designers of structures are getting more FEA-oriented and tend to avoid lengthy procedures of cold-formed...
-
A Comparative Study on Methods of Distinction Between Near- and Far-Side Defects as Techniques Used Alongside with the Magnetic Flux Leakage Testing
PublicationResults of the finite element analysis show that a far-side defect in a steel plate, with the depth greater by 10% of the plate thickness than a near-side defect, can produce a very similar magnetic flux leakage (MFL) signal. Due to the fact that a measurement of MFL itself can lead to misclassification of a far-side defect as a near-side one, and thus to underestimation of its depth, a comparative study of three complementary...
-
Modal analysis of a fish-belly flap type of steel water gate
PublicationABSTRACT: The results of a modal analysis of the fish-belly flap type of steel water gate are presented in the paper. The analysis was conducted for a detailed numerical model of the structure using four-node quadrilateral shell elements. The study was focused on the examination of the influence of positioning of the flap gate and hydrostatic pressure of water on the eigenvalues and eigenmodes of the structure. The results of the study...
-
DETERMINATION OF THE AERODYNAMIC DRAG OF PNEUMATIC LIFE RAFTS AS A FACTOR FOR INCREASING THE RELIABILITY OF RESCUE OPERATIONS
PublicationEnsuring the safety of ship crews at sea is of the utmost importance. Life rafts are one of the basic components of any seagoing vessel and ensuring their stability is an important component of maritime research. This study concerns the determination of the aerodynamic drag coefficients of pneumatic life rafts in a full range of wind speed and directions. The drag coefficients are based on full-scale experimental studies and numerical...
-
Implementation of Haar wavelet, higher order Haar wavelet, and differential quadrature methods on buckling response of strain gradient nonlocal beam embedded in an elastic medium
PublicationThe present investigation is focused on the buckling behavior of strain gradient nonlocal beam embedded in Winkler elastic foundation. The first-order strain gradient model has been combined with the Euler–Bernoulli beam theory to formulate the proposed model using Hamilton’s principle. Three numerically efficient methods, namely Haar wavelet method (HWM), higher order Haar wavelet method (HOHWM), and differential quadrature method...
-
Influence of mesh density on 2D viscous flutter in a turbomachinery cascade
PublicationIn this study numerical simulations of 2D viscous flutter were performed and compared with available experimental results for various mesh densities and flow parameters. Calculations were carried out for the bending oscillations of an Eleventh Standard Configuration cascade. ANSYS CFX code was used for the SST, SA and k-ω turbulence model calculations.
-
Comparison of Average Energy Slope Estimation Formulas for One-dimensional Steady Gradually Varied Flow
PublicationTo find the steady flow water surface profile, it is possible to use Bernoulli’s equation, which is a discrete form of the differential energy equation. Such an approach requires the average energy slope between cross-sections to be estimated. In the literature, many methods are proposed for estimating the average energy slope in this case, such as the arithmetic mean, resulting in the standard step method, the harmonic mean and...
-
Comparative analysis of numerical models of arch-shaped steel sheet sections
Publication -
Numerical modelling of water transport processes in partially-connected tidal basins
Publication -
Representation of a built-up area in the numerical simulation of urban flash flooding
PublicationPrzedstawiono wyniki modelowania powodzi miejskiej przy pomocy dwuwymiarowych równań de Saint-Venanta. Równania rozwiązano metodą objętości skończonych. Zaprezentowano dwie techniki reprezentacji obszarów zabudowanych w numerycznej symulacji powodzi - bezpośrednie wykluczenie budynków z siatki numerycznej oraz zastąpienie grup budynków terenami o znacznie zwiększonej szortkości powierzchni. W celu oceny wykorzystanych metod wykonano...
-
Numerical simulation of threshold-crossing problem for random fields of environmental contamination
PublicationCelem artykułu jest analiza szacowania prawdopodobieństwa, że pole losowe zanieczyszczeń nie przekracza pewnej wartości w danej dwuwymiarowej przestrzeni. W analizie wykorzystano metodę modelowania stochastycznego wykorzystując procedurę symulacji warunkowej. Opisany przykład praktycznego zastosowania metody dotyczy pola zanieczyszczenia metalami ciężkimi gruntu w regionie gdańskim.
-
Numerical calculations of behaviour of ship double-bottom structure during grounding
PublicationIdeą projektu CORET jest dodanie do obecnej konstrukcji dna podwójnego statku specjalnych powłok polimerowo-betonowych w celu zwiększenia odporności na rozszczelnienie podczas kolizji, czy wejścia na mieliznę. Aby poprawnie zaprojektować te bariery ochronne konieczne jest przeprowadzenie symulacji numerycznej. Tworzenie modelu numerycznego konstrukcji podczas kolizji jest bardzo złożone i wymaga wykonania symulacji pomocniczych...
-
Field investigation and numerical analysis of an inverted pavement system in Tennessee, USA
Publication -
Numerical simulations of space-time conditional random fields of ground motions
PublicationArtykuł przedstawia metodę modelowania stochastycznego efektu propagacji fali sejsmicznej z wykorzystaniem przestrzenno-czasowej funkcji korelacji pola losowego trzęsienia ziemi. Metodę wykorzystano do generacji nieznanych historii czasowych trzęsienia w wybranych punktach na podstawie znanego rejestru w jednym miejscu. Wyniki pokazały, iż zastosowanie zaproponowanej metody prowadzi do relatywnie małych błędów symulacji.
-
Numerical estimation of flood zones in the Vistula River valley, Warsaw, Poland
PublicationPrzedstawiono studium dotyczące wyznaczenia stref zagrożenia powodziowego dla miasta Warszawy wskutek wezbrań rzeki Wisły. Do oszacowania zasięgu stref wykorzystano matematyczny model ustalonego przepływu wolnozmiennego oraz numeryczny model terenu doliny rzeki. Do zobrazowania uzyskanych wyników zastosowano system GIS. Na podstawie uzyskanych wyników zidentyfikowano obszary miasta Warszawy narażone na ewentualną powódź oraz odcinki...
-
Technical fabrics in costruction of large scale roofs - numerical and experimental aspects
PublicationDesigning and construction of textile hanging roofs is the challenging subject for engineers. This type of structure needs geometrically and very often also physically non-linear calculations. Due to different behaviour of two families of threads (warp and weft), which during deformation can change the angle between their directions, they require special constitutive modelling. Also the loading of hanging roofs is very special....
-
Numerical and behavioral responses of waterfowl to the invasive American mink: A conservation paradox
Publication -
Novel Analytic-Numerical Model of Free Convection: with Leading Edge Considered
PublicationA novel solution of the free convection boundary problem is represented in analytical form for velocity and temperature for an isothermal vertical plate, as an example. These fields are built as a Taylor Series in the x coordinate with coefficients as functions of the vertical coordinate (y). We restrict ourselves by cubic approximation for both functions. The basic Navier-Stokes and Fourier-Kirchhoff equations and boundary conditions...
-
Numerical single-phase modeling of turbulent flow and heat transfer of nanofluids
PublicationIn this work, Nusselt number and friction factor are calculated numerically for turbulent pipe flow (6 000< Re < 12 000) with constant heat flux boundary condition using nanofluids. The nanofluid is modelled with the single-phase approach and the simulation results are compared with published experimental data.
-
Thermal ablation modeling via the bioheat equation and its numerical treatment
PublicationThe phenomenon of thermal ablation is described by Pennes’ bioheat equation. This model is based on Newton’s law of cooling. Many approximate methods have been considered because of the importance of this issue. We propose an implicit numerical scheme which has better stability properties than other approaches.
-
Verification of geotechnical numerical simulations by model tests using PIV technique
PublicationPrzedstawiono metodykę i wyniki badań modelowych stateczności fundamentów bezpośrednich posadowionych w sąsiedztwie kątowych ścian oporowych. Dla takiego złożonego układu fundament - obciążenie - podłoże gruntowe wykonano badania modelowe w płaskim stanie odkształcenia na gruncie naturalnym i analogowym. Trajektorie i izopola przemieszczeń oraz progresywny rozwój kształtu i zasięgu powierzchni poślizgu określono techniką PIV.
-
RADIATION OF HIGH INTENSITY SOUND BY CIRCULAR DISC BY MEANS OF THE NUMERICAL METHOD
PublicationThe main goal of this paper is to find sound pressure distribution radiated by the circular piezoelectric disc that vibrates with the finite amplitude. There has been presented the pressure distribution close to the radiating surface. Also it is shown the sound pressure distribution in the 3D form. The mathematic modeling was carried out on the base of the nonlinear acoustic equation with the proper boundary condition. The axial...
-
Numerical simulation of screw displacement pile interaction with non-cohesive soil
PublicationA trial numerical simulation of screw displacement pile interaction with non-cohesive subsoil during the transfer of compression load. The simulation was carried out in an axisymmetric system. The technological phases of pile installation in the ground were numerically modelled using equivalent processes which provided similar effects to real technical actions. The results of the numerical calculations were verified by comparing...
-
Numerical weather prediction - data fusion to GIS systems and potential applications
Publication -
Numerical simulations of transonic flow with film cooling and jet vortex generators
PublicationW pracy przedstawiono wyniki obliczeń przepływu transonicznego na stronie ssącej łopatki turbiny gazowej. Obliczenia wykonano dla geometrii komory pomiarowej w tunelu transonicznym IMP PAN, zaprojektowanej tak, aby odwzorować warunki przepływowe istniejące w palisadzie turbinowej. Przedstawiono wyniki obliczeń przepływu z zastosowaniem otworów chłodzących (film cooling) oraz strumieniowych generatorów wirów. Porównano je z danymi...
-
Multi-core and Multiprocessor Implementation of Numerical Integration in Finite Element Method
PublicationThe paper presents techniques for accelerating a numerical integration process which appears in the Finite Element Method. The acceleration is achieved by taking advantages of multi-core and multiprocessor devices. It is shown that using multi-core implementation with OpenMP and a GPU acceleration using CUDA architecture allows one to achieve the speedups by a factor of 5 and 10 on a CPU and GPUs, respectively.
-
Experiments and numerical modeling of meat and bone meal pyrolysis in a rotary kiln
PublicationThe paper presents aspects of modelling the pyrolysis of meat and bone meal (MBM) in a rotary kiln. The pyrolysis of MBM produces a solid fraction which can be used as a fuel, a liquid fraction with potential chemical applications and a low heating value gas. The meat and bone meal pyrolysis was carried out at the temperature of 900 oC. Main features of experiments and numerical model of the pyrolysis were described. The model...
-
Experimental and numerical evaluation of mechanical behaviour of composite structural insulated panels
PublicationComposite structural insulated panels (CSIPs) are novel prefabricated elements for structural applications. Panels under consideration are made from glass-fibre reinforced magnesia cement boards as facesheets and expanded polystyrene foam (EPS) as a core. Quasi-static full-scale and model bending tests under monotonic loading were performed to recognize mechanical properties of CSIPs in flexure. In addition, tensile, compressive,...
-
Model research and numerical calculations of the buoy for capturing of the sea-waves energy
Publicationw pracy przedstawiono konstrukcję i zasadę działania modelu 1:5 boi do pozyskiwania energii fal morskich oraz wyniki badań eksperymentalnych prowadzonych w dużym basenie w Centrum techniki Okrętowej w Gdańsku.Ponadto przedstawiono numeryczny model obliczeniowy i wybrane wyniki symulacji zachowania się boi na fali regularnej.
-
Numerical modelling of moored floating structures using SPH. Preliminary results
PublicationThis article presents partial results of the works carried out under the research project "The development of the methodof modeling the dynamics of the floating (offshore) objects subjected to the environment influence", which aims at developing computational methods for modeling the dynamics of offshore structures.The article contains the description of the method of modeling the hydrodynamic impacts using SPH method and the description...
-
Numerical Simulation of Electron Beam Welding Process of Inconel 706 Sheets
Publication