Search results for: mechanics
-
Study of passive deck-flaps flutter control system on full bridge model. II: Results
PublicationZaprezentowano badania parametryczne systemu sterowania flatterem przy pomocy dołączonych stateczników na modelu wyprowadzonego w formalizmie metody elementów skończnych. Wyniki wskazują na efektywność systemu stosującego symetryczne sprzężenie ruchu stateczników z ruchem skrętnym mostu.
-
Study of passive deck-flaps flutter control system on full bridge model. I: Theory
PublicationSformułowano modele matematyczne drgań mostu z zamontowanym pasywnym systemem sterowania flatterem w formalizmie metody elementów skończonych. System wykorzystuje stateczniki dołączone bezpośrednio do przęsła mostu. Siły aerodynamiczne działające bezpośrednio na most i stateczniki sformułowane są w przestrzeni czasu.
-
The inverse problem in a hyperbolic section radial compressor.
PublicationNa przykładzie wirnika sprężarki porównano wyniki rozwiązania zadania odwrotnego w ramach modelu 2D prowadzącego do kształtu wirnika, z zadaniem prostym, w ramach modelu 3D, dla skonstruowanego wirnika na bazie modelu 2D.Zasadniczym celem było uzyskanie równomiernych (bez oderwań) pól parametrów w obrębie wirnika sprężarki. Pokazano jak zmiana obrysu wirnika, z klasycznego kształtu stożkowego na hiperboliczny, wpłynąć może na...
-
Strain energy density and entire fracture surface parameters relationship for LCF life prediction of additively manufactured 18Ni300 steel
PublicationIn this study, the connection between total strain energy density and fracture surface topography is investigated in additively manufactured maraging steel exposed to low-cycle fatigue loading. The specimens were fabricated using laser beam powder bed fusion (LB-PBF) and examined under fully-reversed strain-controlled setup at strain amplitudes scale from 0.3% to 1.0%. The post-mortem fracture surfaces were explored using a non-contact...
-
The use of a genetic algorithm in the process of optimizing the shape of a three-dimensional periodic beam
PublicationMechanical periodic structures exhibit unusual dynamic behavior thanks to the periodicity of their structures, which can be attributed to their cellular arrangement. The source of this periodicity may result from periodic variations of material properties within their cells and/or variations in the cell geometry. The authors present the results of their studies on the optimization of physical parameters of a three-dimensional axisymetrical...
-
The Smith-Watson-Topper parameter and fracture surface topography relationship for additively manufactured 18Ni300 steel subjected to uniaxial variable-amplitude loading
PublicationIn this paper, the association between Smith-Watson-Topper (SWT) parameter and fracture surface topography is studied in additively manufactured maraging steel exposed to variable-amplitude fatigue loading. The post-failure fracture surfaces were examined using a non-contact 3D surface topography measuring system and the entire fracture surface method. The focal point is on the correspondence between fatigue characteristics, articulate...
-
Analysis of the influence of geometrical imperfections on the equivalent load stabilizing roof truss with lateral bracing system
PublicationThe paper is focused on the numerical analysis of the stability and load bearing capacity of a flat steel truss. The structure was supported by elastic lateral braces. The translational and rotational brace stiffness was taken into account. The linear buckling analysis were performed for the beam and shell model of the truss. The nonlinear static analysis were conducted for the structure initial geometric imperfections. As a result...
-
Application of percolation theory for description of electrical properties of conducting coatings
PublicationPrzedstawiono pomiary elektryczne i elektrochemiczne powłok organicznych przewodzących prąd elektryczny i mogących pełnić rolę anody w systemie ochrony katodowej żelbetonu. Za pomocą pomiarów impedancyjnych dokonano oceny rezystancji powłoki w funkcji zawartości grafitu. Na tej podstawie oszacowano próg perkolacji powłoki epoksydowej domieszkowanej elektrografitem. Ocenę obciążalności prądowej powłok przewodzących dokonano wykonując...
-
Application of the short time Fourier transformation to the continuous frequency method of measurement of electrode impedance
PublicationPrzedstawiona została nowa metoda pomiaru impedancji elektrodowej. Wykorzystuje ona jako pobudzenie niestacjonarny sygnał napięciowy, którego częstotliwość jest liniową funkcją czasu. Zastosowanie transformacji STFT do analizy napięciowego sygnału pobudzenia i odpowiedzi prądowej umożliwia wyznaczenie widma impedancyjnego. Dokładność otrzymywanych wartości impedancji uwarunkowana jest wielkością okna i zastosowanej funkcji analizującej.
-
Application of acoustic emission in evaluation of pitting corrosion insteel
PublicationPrzedstawiono przegląd różnych zastosowań emisji akustycznej (AE) w badaniach korozji wżerowej stali austenitycznej. Wykorzystanie emisji akustycznej w przypadku tego rodzaju korozji nie jest przypadkowe, ponieważ korozja wżerowa jest najgroźniejszym typem korozji, atakującym różne materiały konstrukcyjne takie jak stal. Prezentowana praca przeglądowa dostarcza przydatnych informacji o naturze pomiarów akustycznych, które wykazują...
-
Application of the electrochemical quartz crystal microbalance in corrosionstudies
PublicationPrzegląd niniejszy opisuje zastosowania elektrochemicznej wagi kwarcowej (EQCM) w badaniach korozyjnych. Przedstawione zostały dwa główne obszary badań. Jeśli chodzi o badania mechanizmów korozji, mikrowaga elektrochemiczna była wykorzystywana jako narzędzie do testowania korozji miedzi, niklu, cynku, aluminium i stopów. Była użyteczna w określaniu mechanizmów roztwarzania albo pasywacji w różnych warunkach. Drugim kierunkiem wykorzystania...
-
EIS in diagnostic of cathodic protection systems
PublicationZaprezentowano wyniki badań wykonywanych techniką elektrochemicznej spektro-skopiiimpedancyjnej (EIS) na elementach instalacji ochrony katodowej podziemnego rurociągu stalowego. Przedstawiono widma impedancyjne następujących układów: elektroda odniesienia/elektrody pomocnicze; rurociąg/zakopane i przenośne elektrody odniesienia. Wykazano, że przy pomocy prezentowanej techniki można zbadać stan techniczny elektrod odniesienia, co...
-
Application of the wavelet transformation to estimation of intensity of pitting corrosion
PublicationAnalizie poddane zostały dane szumowe odpowiadające korozji wżerowej. Stwierdzona została korelacja pomiędzy intensywnością rejestrowanego szumu a ubytkiem masy elektrod stalowych. Na bazie przekształcenia falkowego zaproponowany został parametr charakteryzujący zaatakowanie wżerowe. Stwierdzono, że z grupy wytypowanych wskaźników prezentowany parametr wskazuje najlepszą korelację z wielkościami ubytków mas elektrod.
-
Application of harmonic techniques to evaluation of pitting corrosion
PublicationPrzedstawiono próbę zastosowania metod zmiennoprądowych do oceny podatności na korozję wżerową stali stopowych. Na sygnał stałoprądowy nałożono sinusoidę o częstotliwości 10 Hz. Dzięki jednoczesnej, cyfrowej rejestracji sygnału pobudzenia i odpowiedzi układu badanego otrzymano ciągłe zmiany modułu impedancji i modułu pojemności w trakcie klasycznej cyklicznej polaryzacji. Na podstawie jednego eksperymentu istnieje możliwość wyznaczenia...
-
A review of applications of ellipsometry in corrosion research
PublicationElipsometria jest to nieinwazyjna i bardzo dokładna technika pomiarowa znajdująca coraz więcej zastosowań w badaniach korozyjnych. Poglądowo przedstawiono aktualne zastosowania pomiarów elipsometrycznych. Przeglądu dokonano pod kątem przydatności elipsometrii do wyznaczania grubości oraz charakterystyki optycznej cienkich warstewek pasywnych pokrywających powierzchnię różnych metali. Opisano zastosowanie pomiarów elipsometrycznych...
-
Corrosion monitoring by frequency intermodulation technique employing Gabortransformation
PublicationMonitorowano proces korozji zachodzący na stali ST3S w środowisku obojętnym. Wykonane zostały badania harmoniczne techniką intermodulacji częstotliwościowej. W analizie harmonicznej zastosowana została nowa metoda czasowo-częstotliwościowej tzw. transformacji Gabora. Wykazane zostało, że transformacja Gabora może być przydatna w monitorowaniu korozji w warunkach dynamicznych. Transformacja Gabora pozwala na dobrą reprezentację...
-
Evaluating and predicting the performance of organic coatings using impedance spectroscopy
PublicationPrzedstawiono wyniki badań cyklicznych, sinusoidalnych zmian temperatury na powłokowe systemy ochronne o skrajnie różnych właściwościach antykorozyjnych. Porównano zachowanie nowej powłoki poliestrowej typu "coil-coating" na ocynkowanej stali uprzednio eksponowanej w warunkach atmosferycznych alkidowej powłoki malarskiej na podłożu stalowym. Badania przeprowadzono przy zastosowaniu techniki spektroskopii impedancyjnej. Stwierdzono...
-
Corrosion monitoring of selected metals in artificial seawater by harmonic synthesis method
PublicationPrzedstawiono podstawy teoretyczne nowej metody elektrochemicznej nazwanej metodą syntezy harmonicznej (SH). Metoda jest oparta na pomiarach pierwszych trzech składowych harmonicznych prądu generowanego przez korodującą elektrodę po pobudzeniu sinusoidalnym sygnałem napięciowym bardzo niskiej częstotliwości. Na tej podstawie rekonstruowana jest dyskretna quasi-stacjonarna charakterystyka polaryzacyjna elektrody. Jej analiza numeryczna...
-
Analytical predictions for the buckling of a nanoplate subjected to non-uniform compression based on the four-variable plate theory
PublicationIn the present study, the buckling analysis of the rectangular nanoplate under biaxial non-uniform compression using the modified couple stress continuum theory with various boundary conditions has been considered. The simplified first order shear deformation theory (S-FSDT) has been employed and the governing differential equations have been obtained using the Hamilton’s principle. An analytical approach has been applied to obtain...
-
Cyclic deformation and fracture behaviour of additive manufactured maraging steel under variable-amplitude loading
PublicationThe cyclic deformation and fracture behaviour of 18Ni300 maraging steel produced by laser beam powder bed fusion is studied under variable-amplitude loading. The tests were conducted under fully-reversed strain-controlled conditions with a loading sequence comprising three ascending cycles and three descending cycles repeated sequentially until failure. After the tests, fracture surfaces were examined using height and volume surface...
-
Deformation of an elastic second gradient spherical body under equatorial line density of dead forces
PublicationWe consider deformations of an elastic body having initially a spherical shape. Assumed deformation energy depends on the first and second gradient of displacements. We apply an equatorial line density of dead loads, that are forces per unit line length directed in radial direction and applied along the equator of the sphere. We restrict ourselves our analysis to the case of linearized second strain gradient isotropic elasticity...
-
The elasto-plastic numerical study of crack initiation in notched PMMA specimens under uniaxial loading conditions – Tension and torsion
PublicationThis paper presents the results of FEM numerical calculations aimed at describing the plastic strain and stress fields under critical loading conditions: tensile force or torsional moment. The calculations were carried out with reference to the results of experimental tensile and torsional tests of flat PMMA specimens weakened with V-notches of different root radii: 0.5, 2 and 10 mm. The procedure for conducting nonlinear numerical...
-
Orientation effects on the fracture behaviour of additively manufactured stainless steel 316L subjected to high cyclic fatigue
PublicationIn this paper, stainless steel 316L (SS316L) bars were additively manufactured (AM) in three orientations (Z – vertical, XY – horizontal, ZX45 – midway between vertical and horizontal) by using the Laser Powder Bed Fusion Melting (LPBF-M) method. The AM specimens were subjected to load control fatigue testing under full tension and compression (R = -1) at stress amplitudes ±350, ±400 and ±450 MPa. The XY and ZX45 printing orientations...
-
Fracture prediction in flat PMMA notched specimens under tension - effectiveness of the equivalent material concept and fictitious material concept
PublicationThe fracture of notched elements under mode I loading (tension) remains an inexhaustible research topic, especially when it comes to the fracture of thermoplastic materials such as polymethylmethacrylate (PMMA), which experience considerable plastic strains under tension. The paper points out that traditional brittle fracture criteria such as mean stress (MS) or maximum tangential stress (MTS) criteria used to predict this phenomenon do...
-
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...
-
Experimental and numerical investigations of concrete behaviour at meso-level during quasi-static splitting tension.
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące pękania betonu uzyskane stosując metodę elementów dyskretnych. Dwuwymiarowe obliczenia wykonano dla próbek betonowych podczas rozłupywania. Beton został opisany jako model 4-fazowy. Mikrostruktura betonu odpowiadała zdjęciom tomograficznym. Zbadano wpływ warunków brzegowych na proces pękania. W obliczeniach zwrócono uwagę na porzebieg zjawisk mikrostrukturalnych przebieg pękania. Wyniki...
-
Calculations of fracture process zones on meso-scale in notched concrete beams subjected to three-point bending.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numeryczne MES modelowanie belek betonowych z nacięciem na poziomie skali mezo. Beton został opisany na poziomie skali mezo jako stochastyczny materiał 3-składnikowy złożony z kruszywa, zaczynu cementowego oraz stref kontaktu. Obliczenia wykonano przy wykorzystaniu modelu degradacji sztywności z nielokalnym osłabieniem. Zbadano wpływ stochastycznego rozkładu kruszywa, średnicy, kształtu oraz zagęszczenia...
-
Modelling of strain localization in quasi-brittle materials with coupled elasto-plastic-damage model
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej dla zginania belki betonowej przy zastosowaniu połączonego modelu sprężysto-plastycznego z degradacja sztywności. Do opisu rys, model rozszerzono o nielokalność.
-
Boundary effects on behaviour of granular material during plane strain compression
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacji lokalizacji odkształceń w materiałach granulowanych podzcas sciskania dwuosiowego. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i mikropolarnego modelu hipoplastycznego. W pracy pokazano wpływ warunków brzegowych na globalne i loklane zachowanie sie materiału.
-
Effect of power frequency on the stress state of disc actuator
PublicationThis paper presents the concept of determining the optimum frequency of coil supply in inductive-dynamic drive. As a criterion to obtain the sought frequency, the smallest value of reduced stress in the disc was assumed while maintaining the desired dynamics. The disc stress is determined on the basis of solution of vibrating thin plate equation. Magnetic pressure acting on the disc is obtained from a hybrid circumferentially-field...
-
Estimation of Stresses in a Dry Sand Layer Tested on Shaking Table
PublicationTheoretical analysis of shaking table experiments, simulating earthquake response of a dry sand layer, is presented. The aim of such experiments is to study seismic-induced compaction of soil and resulting settlements. In order to determine the soil compaction, the cyclic stresses and strains should be calculated first. These stresses are caused by the cyclic horizontal acceleration at the base of soil layer, so it is important...
-
Lax-Wendroff and McCormack Schemes for Numerical Simulation of Unsteady Gradually and Rapidly Varied Open Channel Flow
PublicationTwo explicit schemes of the finite difference method are presented and analyzed in the paper. The applicability of the Lax-Wendroff and McCormack schemes for modeling unsteady rapidly and gradually varied open channel flow is investigated. For simulation of the transcritical flow the original and improved McCormack scheme is used. The schemes are used for numerical solution of one dimensional Saint-Venant equations describing free...
-
COMPARATIVE NUMERICAL ANALYSIS OF DIFFERENT STRENGTHENING SYSTEMS OF HISTORICAL BRICK ARCHES
PublicationThe article presents a comparative numerical analysis of various ways to strengthen historical brick arches. Five ways of strengthening brick arches with steel tie-rods have been proposed. Two of these involve the use of braces wrapped around pillars supporting the arch connected with a tie-rod; another two ways involve the use of the tie-rods with welded metal sheets of different sizes; the last way involves the use of the tie-rod...
-
Impact of Energy Slope Averaging Methods on Numerical Solution of 1D Steady Gradually Varied Flow
PublicationIn this paper, energy slope averaging in the one-dimensional steady gradually varied flow model is considered. For this purpose, different methods of averaging the energy slope between cross-sections are used. The most popular are arithmetic, geometric, harmonic and hydraulic means. However, from the formal viewpoint, the application of different averaging formulas results in different numerical integration formulas. This study...
-
Buckling of thin-walled columns accounting for initial geometrical imperfections
PublicationThe paper is devoted to the effect of some geometrical imperfections on the critical buckling load of axially compressed thin-walled I-columns. The analytical formulas for the critical torsional and flexural buckling loads accounting for the initial curvature of the column axis or the twist angle respectively are derived. The classical assumptions of theory of thin-walled beams with non-deformable cross-sections are adopted. The...
-
Modal Analysis of a Steel Radial Gate Exposed to Different Water Levels
PublicationWith the increase in water retention needs and planned river regulation, it might be important to investigate the dynamic resistance of vulnerable elements of hydroelectric power plants, including steel water locks. The most frequent dynamic loads affecting hydroengineering structures in Poland include vibrations caused by heavy road and railway traffic, piling works and mining tremors. More destructive dynamic loads, including...
-
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...
-
Simplified probabilistic analysis of settlement of cyclically loaded soil stratum using point estimate method
PublicationThe paper deals with the probabilistic analysis of settlement of a non-cohesive soil layer subjected to cyclic loading. Originally, the settlement assessment is based on deterministic compaction model which requires integration of a set of differential equations. However, making use of the Bessel functions the settlement of the soil stratum can be calculated by means of simplified algorithm. The compaction model parameters were...
-
COMPUTER-AIDED CONSTRUCTION AT DESIGNING REINFORCED CONCRETE COLUMNS AS PER EC
PublicationThe article presents the author’s computer program for designing and dimensioning columns in reinforced concrete structures taking into account phenomena affecting their behaviour and information referring to design as per EC. The computer program was developed with the use of C++ programming language. The program guides the user through particular dimensioning stages: from introducing basic data such as dimensions, concrete...
-
DYNAMIC ANALYSIS OF HISTORIC RAILWAY BRIDGES IN POLAND IN THE CONTEXT OF ADJUSTING THEM TO PENDOLINO TRAINS
PublicationThe article presents the dynamic analysis of the historic railway bridge in Tczew as an example of the usefulness of such type of bridge for high-speed trains. The model of the bridge and the simulation of rolling stock passage was performed in SOFISTIK program. The scope of work includes experimental studies, the solution of the problem concerning the correct solution features dynamic model takes into account the dependencies...
-
Long-range dependencies in heart rate signals—revisited
Publication -
Multifractal estimates of monofractality in RR-heart series in power spectrum ranges
Publication -
Suitability study of hybrid model of electrodynamic actuator
PublicationThe paper presents the proposal of the hybrid circumferential model of an electrodynamic actuator. The field model uses the inductor current as the input data which is obtained from the circumferential model or experimentally.
-
Effect of power frequency on the stress state of disc actuator
PublicationThe paper presents the concept of determinig the optimum frequency of coil supply in inductive-dynamic drive. As a criterion to obtain the sought frequency, the smallest value of reduced stress in the disc was assumed while maintaining the desired dynamics.
-
Experimental Verification of Storm Sewer Transient Flow Simulation
PublicationThe paper focuses mainly on laboratory investigations of transient and transcritical flow in a single pipe of a sewer system. The aim of this paper is to present a comparison between pressure values calculated by an improved McCormack scheme and those measured at the hydraulic laboratory of the Gdansk University of Technology, which were observed inside a pipe in an experiment for water flow with pressurization. The analysis proves...
-
Impact of Urbanization on Stormwater Runoff from a Small Urban Catchment: Gdańsk Małomiejska Basin Case Study
PublicationThis paper deals with the impact of different forms of urbanization on the basin outflow. The influence of changes in land cover/use, drainage system development, reservoirs, and alternative ways of stormwater management (green roofs, permeable pavements) on basin runoff was presented in the case of a small urban basin in Gdańsk (Poland. Seven variants of area development (in the period of 2000-2012) – three historical and four...
-
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...
-
Experimental Determination of Limit Adhesive Shear Strtess between Solid Wall and Liquid
PublicationTheoretically slip of a fluid with respect to the solid wall should occur even at a very low velocity of motion. However theoretical analysisand some empirical data suggest that there must be a limit value of shear stress, below which the slip does not appear. A simple metyhod of this stress determination was proposed in the paper.
-
Modelling of FloodWave Propagation with Wet-dry Front by One-dimensional Diffusive Wave Equation
PublicationA full dynamic model in the form of the shallow water equations (SWE) is often useful for reproducing the unsteady flow in open channels, as well as over a floodplain. However, most of the numerical algorithms applied to the solution of the SWE fail when flood wave propagation over an initially dry area is simulated. The main problems are related to the very small or negative values of water depths occurring in the vicinity of...
-
Problem of Clogging in Drainage Systems in the Examples of the Zur and Podgaje Dams
PublicationDrainage plays an extremely important role in hydraulic structures, such as earth dams. Observations of drainage in hydraulic structures under various soil conditions indicate that the phenomenon of clogging can lead to a radical reduction in the efficiency of drainage, making it non-functional within a few years after construction. This article describes the problems of drainage clogging by iron oxide in the examples of the Zur...