Search
Search results for: BOUNDARY SURFACE
-
Model Order Reduction for Problems With Dispersive Surface Boundary Conditions
PublicationThis letter proposes a new scheme for reduced-order finite-element modeling of electromagnetic structures with nonlinear, dispersive surface boundary conditions, which optimally exploits the numerically stable and efficient MOR framework for second-order systems provided by SAPOR method. The presented results of numerical experiments for an example of a waveguide filter demonstrate the superior accuracy of the resulting reduced models...
-
On weak solutions of boundary value problems within the surface elasticity of Nth order
PublicationA study of existence and uniqueness of weak solutions to boundary value problems describing an elastic body with weakly nonlocal surface elasticity is presented. The chosen model incorporates the surface strain energy as a quadratic function of the surface strain tensor and the surface deformation gradients up to Nth order. The virtual work principle, extended for higher‐order strain gradient media, serves as a basis for defining...
-
Study of free convective boundary layer of isothermal lateral surface of axisymmetrical horizontal body
PublicationPrzedstawiono rozwiązanie równań Naviera-Stokesa i Fouriera-Kirchhoffa we współrzędnych tau i sigma. Pierwsza jest styczną a druga normalną do konwekcyjnych linii prądu, wzdłuż jakich porusza się ogrzany od powierzchni płyn. Wynik w postaci równania na grubość warstwy przyściennej zweryfikowano dla granicznych przypadków ciała obrotowego o poziomej osi symetrii (stożka poziomego i kołowej pionowej płyty).
-
An isogeometric finite element formulation for boundary and shell viscoelasticity based on a multiplicative surface deformation split
PublicationThis work presents a numerical formulation to model isotropic viscoelastic material behavior for membranes and thin shells. The surface and the shell theory are formulated within a curvilinear coordinate system,which allows the representation of general surfaces and deformations. The kinematics follow from Kirchhoff–Love theory and the discretization makes use of isogeometric shape functions. A multiplicative split of the surface...
-
On Dynamic Boundary Conditions Within the Linear Steigmann-Ogden Model of Surface Elasticity and Strain Gradient Elasticity
PublicationWithin the strain gradient elasticity we discuss the dynamic boundary conditions taking into account surface stresses described by the Steigmann–Ogden model. The variational approach is applied with the use of the least action functional. The functional is represented as a sum of surface and volume integrals. The surface strain and kinetic energy densities are introduced. The Toupin–Mindlin formulation of the strain gradient elasticity...
-
A graphical approach to yield and boundary surfaces of selected hypoplastic constitutive equations
PublicationThe article describes how to identify the boundary and yield surface for hypoplastic constitutive equations proposed by Wu, Gudehus and Bauer. It is shown how to identify and plot the surfaces for any equation in this class. Calculation errors are analyzed characteristic for appleid set of numerical formulas. In the paper there are computer links to the source code prepared in the MATLAB system, based on istructions in the article....
-
Area-Averaged Surface Moisture Flux over Fragmented Sea Ice: Floe Size Distribution Effects and the Associated Convection Structure within the Atmospheric Boundary Layer
Publication -
Equations of tribological parameters for liquid flow in boundary layer on the tissue surface in bioreactor = Wyznaczanie parametrów tribologicznych dla przepływu cieczy w warstwie granicznej na powierzchni tkanki w bioreaktorze
PublicationW niniejszej pracy przedstawiony został problem tribologiczny wynikający z przepływu nieustalonego odżywczej cieczy lepkiej w cienkiej warstwie przyściennej w bezpośrednim kontakcie z zewnętrzną powierzchnią warstwy wierzchniej wzrastających komórek (chondrocytów) w trakcie procesu ich hodowli w bioreaktorze. Efektem rozważań będą wartości sił tarcia powstające na powierzchni wzrastającej tkanki. Najnowsze badania wykazały lepszą...
-
ARRAY OF MINIJETS – THERMAL AND HYDRAULIC PHENOMENA IN BOUNDARY LAYER
PublicationPresented work considers flow and thermal phenomena occurring in the system consisting of minijets array and heated with constant heat flux surface. Numerical analyses, based on the mass, momentum and energy conservation laws, were conducted. Focus was placed on the proper model construction, in which turbulence and boundary layer modelling was crucial. Calculations were done for various mass flow rates. The main calculations were...
-
Thermal boundary conditions to simulate friction layers and coatings at sliding contacts
PublicationA brief review of the thermal boundary conditions specified at sliding interfaces was performed. New thermal boundary conditions were derived aimed at solving problems of sliding with account of surface layers representing friction layers and tribological coatings. Based on the assumption of linear temperature distributions in the surface layers, the proposed conditions enable one to simplify simulations by eliminating the surface...
-
On analytical solution of stationary two dimensional boundary problem of natural convection
PublicationApproximate analytical solution of two dimensional problem for sta- tionary Navier-Stokes, continuity and Fourier-Kirchho equations describ- ing free convective heat transfer from isothermal surface of half innite vertical plate is presented. The problem formulation is based on the typ- ical for natural convection assumptions: the uid noncompressibility and Boussinesq approximation. We also assume that orthogonal to the plate component...
-
Analysis of ring cracks in ceramic rolling elements using the boundary element method
PublicationCeramic materials have been increasingly used in bearing technology for over a dozen years. This is due to the characteristic properties of ceramic materials such as: high hardness, corrosion resistance, the possibility of use in aggressive chemical environments, as well as due to the lower specific weight compared to steel materials. However, the use of ceramic materials is connected with many limitations. The main disadvantages...
-
Thermal and hydraulic phenomena in boundary layer of minijets impingement on curved surfaces
PublicationPresented work considers flow and thermal phenomena occurring during the single minijet impingement on curved surfaces, heated with a constant heat flux, as well as the array of minijets. Numerical analyses, based on the mass, momentum and energy conservation laws, were conducted, regarding single phase and two-phase simulations. Focus was placed on the proper model construction, in which turbulence and boundary layer modeling...
-
Strongly anisotropic surface elasticity and antiplane surface waves
PublicationWithin the new model of surface elasticity, the propagation of anti-plane surface waves is discussed. For the proposed model, the surface strain energy depends on surface stretching and on changing of curvature along a preferred direction. From the continuum mechanics point of view, the model describes finite deformations of an elastic solid with an elastic membrane attached on its boundary reinforced by a family of aligned elastic...
-
On the influence of a surface roughness on propagation of anti-plane short-length localized waves in a medium with surface coating
PublicationWe discuss the propagation of localized surface waves in the framework of the linear Gurtin–Murdoch surface elasticity and taking into account a roughness of a free boundary. We derive a boundary-value problem for anti-plane motions with curvilinear boundary and surface stresses. Using the asymptotic technique developed earlier, we obtain the form of a localized wave and analyze its amplitude evolution. As the main result we present...
-
On the well posedness of static boundary value problem within the linear dilatational strain gradient elasticity
PublicationIn this paper, it is proven an existence and uniqueness theorem for weak solutions of the equilibrium problem for linear isotropic dilatational strain gradient elasticity. Considered elastic bodies have as deformation energy the classical one due to Lamé but augmented with an additive term that depends on the norm of the gradient of dilatation: only one extra second gradient elastic coefficient is introduced. The studied class...
-
New hybrid quadrature schemes for weakly singular kernels applied to isogeometric boundary elements for 3D Stokes flow
PublicationThis work proposes four novel hybrid quadrature schemes for the efficient and accurate evaluation of weakly singular boundary integrals (1/r kernel) on arbitrary smooth surfaces. Such integrals appear in boundary element analysis for several partial differential equations including the Stokes equation for viscous flow and the Helmholtz equation for acoustics. The proposed quadrature schemes apply a Duffy transform-based quadrature...
-
On Surface Kinetic Constitutive Relations
PublicationIn the framework of the strain gradient surface elasticity we discuss a consistent form of surface kinetic energy. This kinetic constitutive equation completes the statement of initial–boundary value problems. The proposed surface kinetic energy density is the most general function consistent with the constitutive relations in bulk. As the surface strain energy depends on the surface deformation gradient and its gradient, the kinetic...
-
Multiple solutions for a class of boundary-value problems with deviating arguments and integral boundary conditions
PublicationPraca dotyczy istnienia dodatnich rozwiązań dla równań różniczkowych rzędu drugiego z całkowymi warunkami brzegowymi i z odchylonymi argumentami typu wyprzedzonego. Korzystając z tw. Avery-Petersona dla stożków, podano warunki dostateczne na istnienie trzech dodatnich rozwiazań w/w problemów. Podano przykład pokazujący iż przyjęte załozenia są spełnione.
-
Boundary problems for fractional differential equations
PublicationIn this paper, the existence of solutions of fractional differential equations with nonlinear boundary conditions is investigated. The monotone iterative method combined with lower and upper solutions is applied. Fractional differential inequalities are also discussed. Two examples are added to illustrate the results.
-
Boundary value problems for ODEs.
PublicationPrzedmiotem badań są problemy brzegowe dla równań różniczkowych zwyczajnych.W zależności od parametru lambda [występującego w warunku brzegowym] zdefiniowano ciągi monotoniczne i stosując metodę kwasi linearyzacji pokazano,że przy pewnych założeniach ciągi te są zbieżne do jedynego rozwiązania problemu brzegowego i jest to zbieżność kwadratowa. W pracy zawarte są pewne rozważania dotyczące brzegowych nierówności różniczkowych.
-
Acoustic heating produced in the boundary layer
Publication: Instantaneous acoustic heating of a viscous fluid flow in a boundary layer is the subject of investigation. The governing equation of acoustic heating is derived by means of a special linear combination of conservation equations in the differential form, which reduces all acoustic terms in the linear part of the final equation but preserves terms belonging to the thermal mode. The procedure of decomposition is valid in a weakly...
-
Anti-plane waves in an elastic thin strip with surface energy
PublicationWe consider anti-plane motions of an elastic plate taking into account surface energy within the linear Gurtin–Murdoch surface elasticity. Two boundary-value problems are considered that describe complete shear dynamics of a plate with free faces or with free and clamped faces, respectively. These problems correspond to anti-plane dynamics of an elastic film perfectly or non-perfectly attached to a rigid substrate. Detailed analysis...
-
On delay differential equations with boundary conditions
PublicationPodano warunki na istnienie rozwiązania zagadnienia brzegowego typu opóźnionego, zakładając pewne warunki monotoniczności funkcji występującej po prawej stronie naszego zagadnienia. Pokazano, że dwa ciągi monotoniczne są zbieżne do rozwiązania dokładnego.
-
Boundary value problems with causal operators
PublicationPraca dotyczy istnienia rozwiązań dla równań różniczkowych z nieliniowymi dwu-punktowymi warunkami brzegowymi. Podano warunki dostateczne na istnienie rozwiązań takich zagadnień stosując metodę iteracji monotonicznych. Dyskutowano też nierówności różniczkowe rzędu pierwszego z dodatnimi operatorami liniowymi oraz problem rozwiązań ekstremalnych.
-
Influence of boundary conditions in calibration chamber
PublicationPrzedstawiono wyniki badań modelowych penetracji w komorze kalibracyjnej z zastosowaniem modeli o różnej średnicy. Badania przeprowadzono w piasku średnio zagęszczonym i zagęszczonym przy stałej składowej poziomej naprężenia i przy składowej pionowej naprężenia w gruncie do 400 kPa. Określono wpływ warunków brzegowych na uzyskane wyniki oporu podstawy/oporu stożka lub ostrza dylatometru. Wyznaczono współczynniki korekcyjne oraz...
-
Boundary effects on behaviour of granular material
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacji lokalizacji odkształceń w materiałach granulowanych podczas ściskania 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.
-
Differential equations with integral boundary conditions
PublicationStosuje się metodę iteracji monotonicznych opartą na dolnym i górnym rozwiązaniu. Przy jednostronnym warunku Lipschitza uzyskano pewne wyniki dotyczące rozwiązań zwyczajnych równań różniczkowych z całkowym warunkiem brzegowym. Sformułowano warunki dostateczne na istnienie jedynego rozwiązania (lub rozwiązań ekstremalnych) w pewnym segmencie. Podano przykłady ilustrujące przyjęte założenia.
-
Approximated boundary conditions of the equation of difussion
PublicationProblem podejmowany w pracy dotyczy warunku brzegowego w równaniach fizyki matematycznej, opisujących procesy migracji zanieczyszczeń. W szczególności skoncentrowano się na badaniu wpływu na rozwiązanie przyjmowanych w rozwiązaniach numerycznych aproksymacji ''odpływowego'' warunku brzegowego w jednowymiarowym równaniu adwekcji - dyspersji. Rozważania teoretyczne przeprowadzono w oparciu o rozwiązania analityczne oraz numeryczne...
-
Blade Section Prpfile Array Lifting Surface Design Method for Marine Screw Propeller Blade
PublicationThe lifting surface model is widely used in screw propeller design and analysis applications. It serves as a reliable tool for determination of the propeller blade mean line and pitch distribution. The main idea of this application was to determine the blade shape that would satisfy the kinematic boundary condition on its surface with the prescribed bound circulation distribution over it. In this paper a simplified lifting surface...
-
The impact of initial and boundary conditions on severe weather event simulations using a high-resolution WRF model. Case study of the derecho event in Poland on 11 August 2017
PublicationPrecise simulations of severe weather events are a challenge in the era of changing climate. By performing simulations correctly and accurately, these phenomena can be studied and better understood. In this paper, we have verified how different initial and boundary conditions affect the quality of simulations performed using the Weather Research and Forecasting Model (WRF). For our analysis, we chose...
-
First-order differential equations with nonlocal boundary conditions
PublicationWe study a first-order boundary value problem subject to some boundary conditions given by Riemann-Stieltjes integrals. Using a monotone iterative method, we formulate sufficient conditions which guarantee the existence of extremal or quasi-solutions in the corresponding region bounded by upper and lower solutions of our problems. The case when a unique solution exists is also investigated. Some examples are given to illustrate...
-
Systems of boundary value problems of advanced differential equations
PublicationThis paper considers the existence of extremal solutions to systems of advanced differential equations with corresponding nonlinear boundary conditions. The monotone iterative method is applied to obtain the existence results. An example is provided for illustration.
-
Conductivity of Fibre Composites with Fractures on the Boundary of Inclusions
Publication -
Boundary problems for differential equations with advanced arguments
PublicationDyskutowane są zagadnienia brzegowe dla równań różniczkowych z wyprzedzonymi argumentami. Przedstawione są warunki dostateczne istnienia quasirozwiązań i rozwiązań rozważanych zagadnień.
-
Ordinar differential equations with nonlinear boundary conditions
PublicationPraca dotyczy zwyczajnych równań różniczkowych z nieliniowymi warunkami brzegowymi. Sformułowano warunki dostateczne na istnienie rozwiązania (jedynego lub ekstremalnych) zakładając pewną regularność na prawe strony równania i warunek brzegowy. Warunki brzegowe typu okresowego lub antyokresowego są szczególnymi przypadkami ogólnego warunku dyskutowanego w tej pracy.
-
Existence of solutions of differential equations with boundary conditions
PublicationPraca dotyczy równań różniczkowych z liniowym warunkiem brzegowym zależnym od parametru. Podane zostały warunki dostateczne na istnienie rozwiązania powyższego zagadnienia. Przy dowodzie i konstrukcji iteracji monotonicznych zastosowano metodę górnych i dolnych rozwiązań. O prawej stronie zagadnienia zakładano jednostronny warunek Lipschitza.
-
On delay differential equations with nonlinear boundary conditions
PublicationStosując metodę iteracji monotonicznych podano warunki dostateczne na istnienie kwazirozwiązań lub ekstremalnych rozwiązań rozpatrywanego zagadnienia. Problem jednoznaczności rozwiązania był również przedmiotem badań. Zajmowano się również nierównościami różniczkowymi z opóżnionymi argumentami.
-
Advanced differential equations with nonlinear boundary conditions.
PublicationBadano problemy istnienia rozwiązań dla równań różniczkowych z nielinowymi warunkami brzegowymi. Podano też warunki dostateczne na istnienie rozwiązań ekstremalnych. Przedmiotem badań były również nierówności różniczkowe z wyprzedzonym argumentem.
-
On Non-holonomic Boundary Conditions within the Nonlinear Cosserat Continuum
PublicationWithin the framework of the nonlinear micropolar elastic continuum we discuss non-holonomic kinematic boundary conditions. By non-holonomic boundary conditions we mean linear relations between virtual displacements and virtual rotations given on the boundary. Such boundary conditions can be used for modelling of complex material interactions in the vicinity of the boundaries and interfaces.
-
Exact resultant equilibrium conditions in the non-linear theory of branching and self-intersecting shells
PublicationWe formulate the exact, resultant equilibrium conditions for the non-linear theory of branching and self-intersecting shells. The conditions are derived by performing direct through-the-thickness integration in the global equilibrium conditions of continuum mechanics. At each regular internal and boundary point of the base surface our exact, local equilibrium equations and dynamic boundary conditions are equivalent, as expected,...
-
The literature review on boundary conditions of use for non-residential buildings
PublicationThis paper describes the results of qualitative and quantitative literature reviews on boundary conditions within educational buildings, emphasising the users' perspective. The reviews were performed before and during the COVID-19 pandemic using Scopus, Taylor& Francis, Web of Science databases. The boundary conditions understood as special characteristics for use and or precondition, determining specific features of buildings...
-
Absorbing Boundary Conditions Derived Based on Pauli Matrices Algebra
PublicationIn this letter, we demonstrate that a set of absorbing boundary conditions (ABCs) for numerical simulations of waves, proposed originally by Engquist and Majda and later generalized by Trefethen and Halpern, can alternatively be derived with the use of Pauli matrices algebra. Hence a novel approach to the derivation of one-way wave equations in electromagnetics is proposed. That is, the classical wave equation can be factorized...
-
EFFECTS OF BOUNDARY CONDITION EVALUATION ON DESIGN WAVE MODELING
Publication -
Boundary value problems for first-order dynamic equations
PublicationPraca dotyczy zagadnień związanych z istnieniem rozwiązań (ekstremalnych i jednego) dla problemów brzegowych dla równań dynamicznych pierwszego rzędu z opóźnionymi argumentami. Dyskutowane są również odpowiednie nierówności dynamiczne związane z zagadnieniami brzegowymi. Liczne przykłady ilustrują otrzymane wyniki.
-
The influence of boundary conditions on the resistance and stiffness of rainscreen panels
Publication -
Boundary vlue problems for difference equations with causal operators
PublicationPraca dotyczy problemów brzegowych dla równań różnicowych.Podano warunki dostateczne na istnienie ekstremalnych rozwiązań stosując metodę iteracji monotonicznych.
-
Polar boundary conditions along a soil structure interface.
PublicationAnalizowano problem strefy kontaktu między gruntem a konstrukcją. Obliczenia wykonano stosując mikropolarne prawo sprężysto-plastyczne oraz mikropolarne prawo hipoplastyczne. Analizie poddano problem płynięcia silosowego oraz ścinania wąskiej warstwy.
-
Multipoint Boundary Value Problems for ODEs. Part I
PublicationPraca dotyczy równań różniczkowych z wielopunktowymi liniowymi warunkami brzegowymi. Stosując metodę kwazilinearyzacji, pokazano że odpowiednio skonstruowane ciągi monotoniczne są zbieżne do jedynego rozwiązania omawianego problemu i jest to zbieżność kwadratowa. Otrzymano odpowiednie wyniki dla zagadnień, gdy współczynniki w warunkach brzegowych są wszystkie tego samego znaku.
-
Antiperiodic boundary value problems for functional differential equations
PublicationRównania różniczkowo funkcyjne z antyokresowymi warunkami brzegowymi są przedmiotem rozważań tej pracy. Podane zostały warunki dostateczne na istnienie jedynego rozwiązania, które jest granicą dwóch monotonicznych ciągów. Szybkość tej zbieżności jest również określona. Metoda dowodzenia oparta jest na metodzie kwasilinearyzacji. Otrzymano również pewne wyniki dotyczące problemów liniowych.