Search
Filters
total: 90
Search results for: VISCOELASTIC ANALYSIS
-
Comparison of elastic and viscoelastic analysis of asphalt pavement at high temperature
PublicationThere are many various rheological models which are used for modeling of asphalt layers in flexible pavement structures. It can be expected that the use of various models may affect different results of mechanical pavement calculations and analysis. The paper presents comparison of the use of Burgers’ and Huet-Sayegh’s viscoelastic models and Hooke’s elastic model to calculate pavement deflections and strains at the bottom of asphalt...
-
Damped forced vibration analysis of single-walled carbon nanotubes resting on viscoelastic foundation in thermal environment using nonlocal strain gradient theory
PublicationIn this paper, the damped forced vibration of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) is analyzed using a new shear deformation beam theory. The SWCNTs are modeled as a flexible beam on the viscoelastic foundation embedded in the thermal environment and subjected to a transverse dynamic load. The equilibrium equations are formulated by the new shear deformation beam theory which is accompanied with higher-order nonlocal strain...
-
Modelling of the viscoelastic properties of the technical fabric VALMEX
PublicationThe analysis of the Burgers model used for the constitutive description of the technical fabric VALMEX vis-coelastic behavior is presented. It has revealed that the correctness of the identification depends strongly on the level of the immediate strain taken for calculations. Moreover, it has been proven that the Burgers model can be used for modelling of the viscoelastic properties of the polyester reinforced PVC coated VALMEX...
-
Influence of selected WMA additives on viscoelastic behaviour of asphalt mixes and pavements
PublicationWarm mix asphalt additives are effective in decreasing production, laying and compaction temperatures of asphalt mixes. However, there are still questions concerning influence of warm mix additives on properties of asphalt mixes and pavement performance. This paper presents results of the comprehensive research of viscoelastic behaviour of asphalt mixes and pavement structures with layers made with warm mix asphalt additives at...
-
Impact and stretching standardized tests as useful tools for assessment of viscoelastic behavior for highly rubberized asphalt binder
PublicationAsphalt binder is generally identified as a brittle material at low service temperature or under high-speed load, and the brittleness becomes serious after weathering aging. Improving the toughness of asphalt binder through adding high-content of crumb tire rubber is an efficient method to solve this problem. Devulcanized rubber modified asphalt binder (DRMA) with different contents (15–40%) of devulcanized rubber (DR) were prepared...
-
Nonlinear Viscoelastic Properties of Polyurethane Nanocomposites
PublicationIn recent years, the nonlinear viscoelastic behaviors of elastomeric nanocomposites have been examined, especially for a wide range of rubbery composite (including natural rubber) materials. This chapter describes the influence of fillers and nanofillers on the nonlinear viscoelastic properties of elastomeric polyurethane systems. These filled elastomers (similar to the classic natural rubber reinforced elastomers), also exhibit...
-
Identification of nonlinear viscoelastic properties of the ''Panama'' fabric
PublicationTkanina techniczna Panama wytwarzana przez firmę Sattler (Niemcy)wykazuje cechy nieliniowe w tym właściwości lepkosprężyste w czasie testów długoterminowych. Na podstawie jednoosiowych testów płynięcia i regeneracji przeprowadzonych dla pięciu poziomów obciążenia przeprowadzono identyfikacje nieliniowych lepkosprężystych właściwości tkaniny. Do opisu zależności konstytutywnych użyto całkowego modelu Schapery'ego. Zastosowano funkcję...
-
Modified linear viscoelastic model of earthquake-induced structural pounding
PublicationIn recent times, earthquake-induced structural pounding has been intensively studied through the use of different impact force models. The numerical results obtained from the previous studies indicate that the linear viscoelastic model is relatively simple and accurate in modeling pounding-involved behavior of structures during earthquakes. The only shortcoming of the model is a negative value of the pounding force occurring just...
-
Effect of Sinusoidal Corrugated Geometries on the Vibrational Response of Viscoelastic Nanoplates
PublicationThe vibrational behavior of viscoelastic nanoplates with a corrugated geometry is a key topic of practical interest. This problem is addressed here for wrinkled nanoplates with small corrugations related to incorrect manufacturing. To this end, a new One-Variable First-order Shear Deformation plate Theory (OVFSDT) is proposed in a combined form with a non-local strain gradient theory. The Kelvin–Voigt model is employed to describe...
-
Viscoelastic model of waterhammer in single pipeline - problems and questions
PublicationW artykule dokonano analizy zastosowania lepkosprężystego modelu uderzenia hydraulicznego w pojedynczym przewodzie. Przedstawiono teoretyczne podstawy lepkosprężystego zachowania się materiału przewodu oraz matematyczny opis modelu uderzenia hydraulicznego w rurociągu z tworzywa sztucznego. Przedyskutowano główne problemy pojawiające się przy aplikacji takiego modelu. Nacisk położono na identyfikację parametrów modelu. Przeanalizowano...
-
Vibration transpotation of a viscoelastic raw materials in drying process.
PublicationPrzedstawiono zagadnienie transportu wibracyjnego surowca o własnościach lepko-sprężystych w procesie suszenia oraz propozycje rozwiązania technicznego umożliwiającego zastosowanie tego sposobu transportu w urządzeniach produkcyjnych. W rozwiązaniu tym zastosowano panele zawieszone na elementach sprężystych, których drgania sterowane są mikroprocesorowo w układzie sterowania w pętli sprzężenia zwrotnego w celu utrzymania właściwych...
-
Linear viscoelastic modelling of damage-involved structural pounding during earthquakes
PublicationDamage-involved structural pounding during earthquakes has been recently intensively studied using different impact force models. The results of the previous studies indicate that the linear viscoelastic model is relatively simple yet accurate in modelling pounding-involved behaviour of structures during earthquakes. The only shortcoming of the model is a negative value of the pounding force occurring just before separation, which...
-
Verification of the new viscoelastic method of thermal stress calculation in asphalt layers of pavements
PublicationThe new viscoelastic method of thermal stress calculations in asphalt layers has been developed and published recently by the author. This paper presents verification of this method. The verification is based on the comparison of the results of calculations with results of testing of thermal stresses in Thermal Stress Restrained Specimen Test. The calculations of thermal stresses according to the new method were based on rheological...
-
Accuracy and parameter estimation of elastic and viscoelastic models of water hammer
PublicationW artykule analizowany jest zagadnienie uderzenia hydraulicznego, stanowiące jeden z najważniejszych problemów nieustalonego przepływu w przewodach pod ciśnieniem. Mimo ponad stuletnich doświadczeń w badaniach zagadnienie to jest ciągle nie w pełni rozpoznane. Może być onio rozpatrywane na dwóch płaszczyznach - praktycznej i teoretycznej. W obu przypadkach na etapie rozwiązania powstają problemy sprawiające, że wyniki nie są satysfakcjonujące....
-
Finite element description of nonlinear viscoelastic behaviour of technical fabric
PublicationW pracy podano propozycję nieliniowego modelowania zachowania się tkaniny technicznej. Podano wyniki identyfikacji i zweryfikowano poprzez numeryczną symulację prób laboratoryjnych
-
Non-linear viscoelastic modelling of earthquake-induced structural pounding
PublicationCelem artykułu jest analiza nieliniowego lepko-sprężystego modelu siły zderzenia, który ma zastosowanie do symulacji zderzeń pomiędzy konstrukcjami budowlanymi podczas trzęsień ziemi. Efektywność modelu sprawdzono poprzez porównanie wyników symulacji numerycznych z wynikami eksperymentalnymi. Wyniki pracy pokazują, iż w stosunku do innych modeli zderzeń, nieliniowy model lepko-sprężysty umożliwia najdokładniejszą symulację siły...
-
Viscoelastic lubrication on spherical slide bearing in impulsive unsteady motion.
PublicationNiniejsza praca przedstawia numeryczne i semi-analityczne wyznaczanie składowych wektora prędkości lepkosprężystego oleju, oraz wartości ciśnienia hydrodynamicznego i sił nośnych w sferycznym łożysku ślizgowym o zmieniającej się w czasie niesymetrycznej szczelinie smarnej podczas nieustalonego impulsywnego smarowania. Łożyska ślizgowe o czopach kulistych występują w maszynach transportowych w celu lepszego manewrowania ustawieniem...
-
Linear viscoelastic transversely isotropic model based on the spectral decomposition of elasticity tensors
PublicationThe linear viscoelasticity is still a useful model in the engineering for studying the behavior of materials loaded with different loading rates (frequencies). Certain types of materials reveal also an anisotropic behavior: fiber reinforced composites, asphalt concrete mixtures, or wood, to name a few. In general, researchers try to identify experimentally the dependence of engineering constants like: directional Young’s moduli...
-
A new concept of measuring the friction forces for cartilage and polymers with viscoelastic properties
PublicationReferat przedstawia nową koncepcję dotyczącą pomiaru niskich sił tarcia oraz właściwości materiałów lepkosprężystych. Zaprezentowano: ogólny zarys metody pomiaru, wskazania dotyczące projektowania i budowy urządzenia pomiarowego, model matematyczny oraz sposób identyfikacji parametrów modelu. Metoda ta jest szczególnie przydatna w przypadku analizy właściwości materiałowej polimerów oraz tkanki chrząstki stawowej człowieka, zarówno...
-
Pounding of structures during earthquakes modelled by nonlinear viscoelastic impact element.
PublicationAnalizowano zderzenia konstrukcji budowlanych podczas trzęsień ziemi wykorzystując model lepkosprężysty siły zderzenia. W analizie, zachowanie konstrukcji o różnych własnościach dynamicznych symulowane jest modelem dyskretnym o skupionych masach. wyniki badań pokazują, iż zderzenie może prowadzić do znacznego wzrostu odpowiedzi konstrukcji mniej sztywnej i lżejszej.
-
Numerical contribution to the viscoelastic magnetic lubrication of human joint in periodic motion.
PublicationPraca przedstawia rozwiązania problemu smarowania stawów człowieka w układzie współrzędnych ortogonalnych krzywoliniowych dla ruchu nieustalonego okresowego w polu magnetycznym. Uwzględnia się lepkosprężyste właściwości cieczy synowialnej w trakcie smarowania
-
A new viscoelastic method of calculation of low-temperature thermal stresses in asphalt layers of pavements
PublicationThe paper presents a new method of calculation of thermal stresses in asphalt layers of pavements induced by cooling or heating. The method, developed by the author, is based on the analytical solution for the linear viscoelastic Burgers model extended numerically for the case of asphalt layers whose rheological parameters are strongly dependent on temperature. The coefficient of thermal expansion and Poisson’s ratio may optionally...
-
Theoretical and experimental assessment of parameters for the non-linear viscoelastic model of structural pounding
PublicationZjawisko zderzeń pomiędzy sąsiednimi konstrukcjami budowlanymi podczas trzęsień ziemi jest w ostatnim czasie intensywnie badane z wykorzystaniem różnych modeli numerycznych siły zderzenia w czasie kontaktu. Wyniki badań eksperymentalnych pokazują, iż nieliniowy model lepko-sprężysty jest najdokładniejszy wśród modeli stosowanych do analizy. Model ten zdefiniowany jest poprzez dwa parametry: liczbę tłumienia zderzenia oraz parametr...
-
Calcification Alters the Viscoelastic Properties of Tendon Fascicle Bundles Depending on Matrix Content
Publication -
Development of nanoscale morphology and role of viscoelastic phase separation on the properties of epoxy/recycled polyurethane blends
PublicationA novel and cost-effective approach towards the modification of epoxy matrix has been developed using recycled polyurethane for the first time without sacrificing any of the intrinsic properties of the resin. Polyurethane, recycled from waste foam by glycolysis process (RPU), was found to be very effective in improving the properties of the thermosetting resin based on Diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA). The effect of the...
-
An attempt to mechanistically explain the viscoelastic behavior of transparent epoxy/starch-modified ZnO nanocomposite coatings
PublicationThe effects of bare and starch-modified ZnO (ZnO-St) nanoparticles on viscoelastic and mechanical properties are studied by dynamic mechanical and tensile analyses. Transparent epoxy-based nanocomposite films are prepared by incorporating bare or starch-modified ZnO particles into the epoxy matrix. The results demonstrated that ZnO particles hindered the curing reactions and hence the final properties of the cured epoxy. As a result,...
-
Synergistic effect of MWCNTs and MA-g-PP on the thermal and viscoelastic properties of immiscible PTT/PP blends
PublicationThe properties of immiscible blends of PTT and PP were modified by grafting and nanoparticle inclusion. The observed synergistic effect of MWCNTs and MA-g-PP on the thermal and viscoelastic properties of PTT/PP blends was studied in detail and the properties of the composites were compared with those of ungrafted PP.
-
Viscoelastic properties of oil-in-water emulsions stabilized by acylpropyleneglycol emulsifiers obtained with sodium soaps
PublicationZbadano właściwości reologiczne emulsji typu O/W, stabilizowanych emulgatorami acylopropylenoglikolowymi. Do badań wykorzystano reometr o kontrolowanym naprężeniu ścinającym. Wykonano testy oscylacyjne tzw. ''dużej deformacji próbki'' oraz analizy typu ''pełzanie i powrót''. Stwierdzono, że właściwości lepkosprężyste emulsji determinowane były składem stosowanego emulgatora. Wszystkie badane układy emulsyjne charakteryzowały się...
-
Experimental determination of impact stiffness parameters for the non-linear viscoelastic model of pounding force
PublicationNieliniowy model lepko-sprężysty umożliwia dokładną symulację siły zderzenia w czasie oraz symulację odpowiedzi konstrukcji podatnej na zderzanie podczas trzęsień ziemi. Celem tego artykułu jest eksperymentalne wyznaczenie wartości współczynnika sztywności zderzenia jako parametru tegoż modelu.
-
Dynamic modeling of non-cylindrical curved viscoelastic single-walled carbon nanotubes based on the second gradient theory
PublicationThis paper is devoted to the theoretical study of the dynamic response of non-cylindrical curved viscoelastic single-walled carbon nanotubes (SWCNTs). The curved nanotubes are largely used in many engineering applications, but it is challenging in understanding mechanically the dynamic response of these curved SWCNTs when considering the influences of the material viscosity. The viscoelastic damping effect on the dynamic response...
-
Transparent nanocomposite coatings based on epoxy and layered double hydroxide: Nonisothermal cure kinetics and viscoelastic behavior assessments
PublicationLayered double hydroxide (LDH) has a particular place in clay family because of its flame retardant action. The nanoplatelet-like structure of LDH makes possible development of polymer composites with cationic or anionic nature structures in which macromolecules are positioned in between nanoplatelet galleries. In this work, neat epoxy and its transparent nanocomposite coatings with sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS)-modified...
-
Analytical and experimental determination of parameters for the non-linear viscoelastic model of earthquake-induced structural pounding
PublicationNieliniowy model lepko-sprężysty umożliwia dokładną symulację siły zderzenia w czasie oraz symulację odpowiedzi konstrukcji podatnej na zderzanie podczas trzęsień ziemi. Jednym z celów niniejszego artykułu jest wyprowadzenie wzoru na zależność pomiędzy liczbą tłumienia zderzenia (parametr wspomnianego modelu), a współczynnikiem odbicia. Kolejnym celem jest wyznaczenie zakresu wartości współczynników odbicia oraz współczynników...
-
Laboratory Determination of Burger's Model Parameters for Visco-elastic Analysis of Road Pavement Materials
PublicationBurger's Model is one of those models that describes performance of asphalt mixtures. Its parameters can be used in road construction analysis based on visco-elastic properties in wide variety of temperatures using dedicated programs (e.g. Veroad) or in Finite Element Method (FEM). Parameters of Burger's Model can be used for example in prediction of low temperature cracking in low winter temperatures or permanent deformation...
-
Acute Effects of Isometric Conditioning Activity on the Viscoelastic Properties of Muscles and Sprint and Jumping Performance in Handball Players
Publication -
Experimental research on technical fabric of the Forest Opera Roof in Sopot
PublicationThe experimental analysis of the technical fabric Valmex is presented. The study involves uniaxial tensile, cyclic, rheological and biaxial tests. Some of the main differencies between two types of the analysed material have been identified. Mechanical properties of the textile have been modeled by the viscoelastic standard model with quite good effect.
-
The Influence of Binding Agents on Stiffness of Mineral-cement-emulsion Mixtures
PublicationThis paper attempts to determine the behavior of mineral-cement-emulsion mixture (MCE) under load, whether is it similar to asphalt mixtures (viscoelastic behavior) or to cement treated materials (elastic behavior). To answer this question nine mineral- cement-emulsion mixtures with different combinations of cement and emulsion content were tested in laboratory using Simple Performance Test (SPT). For each mixture stiffness moduli...
-
Differential Quadrature Method for Dynamic Buckling of Graphene Sheet Coupled by a Viscoelastic Medium Using Neperian Frequency Based on Nonlocal Elasticity Theory
PublicationIn the present study, the dynamic buckling of the graphene sheet coupled by a viscoelastic matrix was studied. In light of the simplicity of Eringen's non-local continuum theory to considering the nanoscale influences, this theory was employed. Equations of motion and boundary conditions were obtained using Mindlin plate theory by taking nonlinear strains of von Kármán and Hamilton's principle into account. On the other hand, a...
-
Analytical expression between the impact damping ratio and the coefficient of restitution in the non-linear viscoelastic model of structural pounding
PublicationWyniki wcześniejszych badań pokazują, iż nieliniowy model lepko-sprężysty zderzeń konstrukcji budowlanych podczas trzęsień ziemi najdokładniej symuluje siłę zderzenia w czasie kontaktu oraz odpowiedź konstrukcji. Celem niniejszego artykułu jest wyprowadzenie wzoru na zależność pomiędzy liczbą tłumienia zderzenia (parametr wspomnianego modelu) a współczynnikiem odbicia, który jest parametrem często stosowanym i analizowanym w literaturze....
-
Alternative Approach to Convolution Term of Viscoelasticity in Equations of Unsteady Pipe Flow
PublicationIn the paper the selected aspects concerning description of viscoelastic behavior of pipe walls during unsteady flow are analyzed. The alternative convolution expression of the viscoelastic term is presented and compared with the corresponding term referring to unsteady friction. Both approaches indicate similarities in the forms of impulse response functions and the parameter properties. The flow memory was introduced into convolution...
-
Vibro-Electrical Behavior of a Viscoelastic Piezo-Nanowire in an Elastic Substrate Considering Stress Nonlocality and Microstructural Size-Dependent Effects
PublicationThis research deals with dynamics response of a Pol/BaTiO3 nanowire including viscosity influences. The wire is also impressed by a longitudinal electric field. Hamilton's principle and Lagrangian strains are employed in conjunction with a refined higher-order beam theory in order to derive equations of motion. By combining nonlocality and small size...
-
3D Computer Model of the Hip Joint Cartilage
PublicationThis paper presents 3D computer model of the hip joint cartilage in the ANSYS program. Model is made on the basis of anatomy and collected data on the material constants of bone and cartilage components. Analysis and comparison of biochemical model, viscoelastic and molecular mixed - aggregation serves to facilitate the creation of the next model of reality, which could be used in the design of joint prostheses. The correctness...
-
Viscoelastic lubrication of human hip joint for impulsive motion after injury. Lepkosprężyste smarowanie stawu biodrowego człowieka dla impulsywnego ruchu po urazie.
PublicationW pracy rozpatruje się urazy wywołujące zmniejszenie lub zwiększenie wysokości i zmiany kształtu szczeliny stawu, które to zmiany po pewnym określonym czasie po doznanym urazie mogą zanikać. W konsekwencji takich urazów i to w bardzo krótkim czasie rzędu mikrosekund następują bardzo istotne zmiany parametrów smarowania. Mamy tu na uwadze zmiany rozkładów wartości ciśnienia i sił nośnych. Takie zmiany warunków smarowania nieustalonego...
-
Dielectric properties of modified graphene oxide filled polyurethane nanocomposites and its correlation with rheology
PublicationThis study aims at investigating the dynamic mechanical, dielectric and rheological properties of reinforced polyurethane (PU) nanocomposites containing hydrophilic graphene oxide (GO) and/or hydrophobic modified graphene oxide (mGO) sheets. The organic modification of GO was performed with 4,4′-methylenebis (phenyl isocyanate) (MDI) and the samples were prepared by solvent mixing. We found that addition of mGO provides a more...
-
Unsteady periodic pressure and capacity for viscoelastic lubrication in spherical hip joint. Nieustalone okresowe ciśnienie i nośność w lepkosprężystym smarowaniu sferycznego stawu biodrowego.
PublicationNiniejsza praca przedstawia obliczenia numeryczne rozkładu wartości ciśnienia i siły nośnej podczas hydrodynamicznego smarowania w szczeliny stawu biodrowego człowieka przy uwzględnieniu okresowego ruchu niestacjonarnego oraz lepkosprężystych właściwości cieczy synowialnej, zmieniających się w czasie. Takie właściwości cieczy synowialnej nie były uwzględniane w dotychczasowych pracach naukowych przy modelowaniu numerycznym stawu...
-
Effect of Variation of Hard Segment Content and Graphene-Based Nanofiller Concentration on Morphological, Thermal, and Mechanical Properties of Polyurethane Nanocomposites
PublicationThis study describes the development of a new class of high-performance polyurethane elastomer nanocomposites containing reduced graphene oxide (RGO) or graphene nanoplatelets (GNP). Two types of polyurethane elastomers with different contents of hard segments (HS) were used as a polymer matrix. The developed nanocomposites were characterized by thermal analysis (DSC, TG), dynamic mechanical testing (DMA), hardness testing, mechanical...
-
Damage-Involved Structural Pounding in Bridges under Seismic Excitation
PublicationDuring severe earthquakes, pounding between adjacent superstructure segments of highway elevated bridges was often observed. It is usually caused by the seismic wave propagation effect and may lead to significant damage. The aim of the present paper is to show the results of the numerical analysis focused on damage-involved pounding between neighbouring decks of an elevated bridge under seismic excitation. The analysis was carried...
-
Double-diffusive natural convection energy transfer in magnetically influenced Casson fluid flow in trapezoidal enclosure with fillets
PublicationThe prime motive of this disquisition is to deal with mathematical analysis of natural convection energy transport driven by combined buoyancy effects of thermal and solutal diffusion in a trapezoidal enclosure. Casson fluid rheological constitutive model depicting attributes of viscoelastic liquids is envisioned. The influence of the inclined magnetic field governed by Lorentz field law is also considered. To raise the essence...
-
Structure versus hydrolytic and thermal stability of bio-based thermoplastic polyurethane elastomers composed of hard and soft building blocks with high content of green carbon
PublicationNowadays, sustainability plays a key role in the design and synthesis of new materials. One of the methods for the preparation of green materials is incorporation into their structure the monomers with a high content of green carbon. Therefore, the aim of this work was to investigate the influence of the type and molecular mass of two bio-based polyester polyols and bio-glycol on the properties of aliphatic partially bio-based...
-
On the deformation and frequency analyses of SARS-CoV-2 at nanoscale
PublicationThe SARS-CoV-2 virus, which has emerged as a Covid-19 pandemic, has had the most significant impact on people's health, economy, and lifestyle around the world today. In the present study, the SARS-CoV-2 virus is mechanically simulated to obtain its deformation and natural frequencies. The virus under analysis is modeled on a viscoelastic spherical structure. The theory of shell structures in mechanics is used to derive the governing...
-
Predicting the seismic collapse capacity of adjacent SMRFs retrofitted with fluid viscous dampers in pounding condition
PublicationSevere damages of adjacent structures due to structural pounding during earthquakes have emphasized the need to use some seismic retrofit strategy to enhance the structural performance. The purpose of this paper is to study the influence of using linear and nonlinear Fluid Viscous Dampers (FVDs) on the seismic collapse capacities of adjacent structures prone to pounding and proposing modification factors to modify the median...