Wyszukiwarka
prof. dr hab. inż. Wojciech Witkowski
Zatrudnienie
- Profesor w Katedra Wytrzymałości Materiałów
Publikacje
Filtry
wszystkich: 96
Katalog Publikacji
Rok 2018
-
Nonlinear FEM analysis of irregular shells composed of fiber metal laminates
PublikacjaThe paper deals with the analysis of failure initiation in shells made of Fiber Metal Laminates (FML). The elas-tic material law for orthotropic lamina is stated accounting for asymmetric in-plane stress and strain measures. The asymmetry results from the employed general nonlinear 6-field shell theory where the generalized dis-placements involve the translation and the proper rotation field. The novelty of the presented results...
-
Numerical studies on the influence of selected construction features and road conditions on the performance of road cable barriers
PublikacjaCable barriers are commonly used on Polish roads, including motorways and local roads. Their main elements are pre-stressed wire ropes, which are usually anchored at two ends in concrete blocks buried in the soil. In this work numerical studies concerning the influence of selected construction features and parameters of the vehicle motion on the performance of cable barriers were performed. Numerical simulations are a useful tool...
-
On the influence of the acceleration recording time on the calculation of impact severity indexes
PublikacjaThe paper concerns with the analysis of normative requirements pertaining to experimental setup of a crash test and its numerical modelling. An overview of parameters describing the collision of a vehicle with a road restraining system is presented. A short description of a concrete road safety barrier is presented. A brief description of numerical modelling procedures for crash tests is given as well. The parametric influence...
-
Studying road restraint systems to develop new guidelines
PublikacjaThe paper will present a proposed approach to such work along with preliminary results of numerical studies for selected problems using road safety devices such as safety barriers on horizontal curves, the effect of kerbs on bridges or the location of obstacles within the barrier’s working width. The paper will discuss assumptions to a methodology of numerical models, calculations and automated processing of data to help with assessing...
-
Symulacje numeryczne jako wsparcie badania właściwości barier ochronnych
PublikacjaArtykuł przedstawia możliwości wykorzystania symulacji numerycznych do badań efektywności urządzeń bezpieczeństwa ruchu drogowego w aspekcie sposobów ich konfgurowania. Obecnie w celu dopuszczenia do stosowania bariery ochronne muszą przejść specjalistyczne testy zderzeniowe. Ze względu na wysoki koszt tych badań coraz częściej producenci barier oraz inne podmioty odpowiadające za urządzenia bezpieczeństwa ruchu drogowego (brd)...
-
Symulacje numeryczne testów zderzeniowych barier ochronnych
PublikacjaW pracy przedstawiono metodykę budowy modelu obliczeniowego ukierunkowanego na badania zderzeniowe w środowisku Metody Elementów Skończonych. Opisano etapy tworzenia takiego modelu, jego modyfkacji oraz sprawdzania poprawności przeprowadzonej symulacji, a także przedstawiono kilka autorskich przykładów zastosowania proponowanych obliczeń do badania barier ochronnych
-
The influence of a change in the meniscus cross-sectional shape on the medio-lateral translation of the knee joint and meniscal extrusion
PublikacjaObjective The purpose of this study was to evaluate the influence of a change in the meniscus cross sectional shape on its position and on the biomechanics of a knee joint. Methods One main finite element model of a left knee joint was created on the basis of MRI images. The model consisted of bones, articular cartilages, menisci and ligaments. Eight variants of this model with an increased or decreased meniscus height were then...
-
The influence of position of the post or its absence on the performance of the cable barrier system
PublikacjaRoad 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...
Rok 2019
-
Numerical Analysis of TB32 Crash Tests for 4-cable Guardrail Barrier System Installed on the Horizontal Convex Curves of Road
PublikacjaHorizontal curves are one of the elements of road infrastructure where statistically a relatively high number of accidents have been reported. In the last ten years in Poland approx. 10% of all road accidents happened on horizontal curves of roads and was responsible for approx. 14% of all fatalities on Polish roads. Thus, this issue is important and requires extensive research and proper road safety treatments. One possible measure...
-
ON ESTIMATION OF OCCUPANT SAFETY IN VEHICULAR CRASHES INTO ROADSIDE OBSTACLES USING NON-LINEAR DYNAMIC ANALYSIS
PublikacjaThe article describes a comparison of two general methods of occupants safety estimation based on a numerical examples. The so-called direct method is mainly based on the Head Injury Criterion of a crash test dummy in a vehicle with passive safety system while the indirect method uses a European standards approach to estimate impact severity level. Numerical simulations in LS-DYNA have been conducted.
-
On the validation of the LS-DYNA Geo Metro numerical model
PublikacjaThe paper presents experiences gained during work with numerical model of Geo Metro vehicle used for simulations of crash tests with road safety barriers. Attention is drawn to the subject of tire/wheel breakage during collision events. Some methods for improvement of the model are presented in the paper. Several results for the normative vehicle numerical tests are introduced. Simulations were carried out using LS-DYNA finite...
-
Recent Achievements in Constitutive Equations of Laminates and Functionally Graded Structures Formulated in the Resultant Nonlinear Shell Theory
PublikacjaThe development of constitutive equations formulated in the resultant nonlinear shell theory is presented. The specific features of the present shell theory are drilling rotation naturally included in the formulation and asymmetric measures of strains and stress resultants. The special attention in the chapter is given to recent achievements: progressive failure analysis of laminated shells and elastoplastic constitutive relation...
-
Robust four-node elements based on Hu–Washizu principle for nonlinear analysis of Cosserat shells
PublikacjaMixed 4-node shell elements with the drilling rotation and Cosserat-type strain measures based onthe three-field Hu–Washizu principle are proposed. In the formulation, apart from displacement and rotationfields, both strain and stress resultant fields are treated as independent. The elements are derived in the frame-work of a general nonlinear 6-parameter shell theory dedicated to the analysis of multifold irregular shells.The...
-
The effects of vehicle restraint systems on road safety
PublikacjaKey to understanding the needs and tools of road infrastructure management for preventing run-off-road crashes or minimising their consequences, is to identify the hazads and sources of hazards caused by wrong or improper use of road safety devices and identify errors in the desifn, structure, construction and operation of road safety devices. Studying such an extended scope of the problem required fieldwork and surveys with road...
Rok 2017
-
Numerical crash analysis of the cable barrier
PublikacjaSafety barriers are used to increase road safety. Their basic task is to prevent the errant vehicle from getting off the road in places which are potentially dangerous for vehicle passengers. Barriers, which are used on European roads, must fulfill the requirements of EN 1317 standards by passing appropriate crash tests. Because of their high cost, numerical simulations are increasingly used to evaluate the properties of safety...
-
On the influence of shell element properties on the response of car model in crash test
PublikacjaIt goes without saying that numerical simulations play important role in the modern engineering practice. Contemporary CAD environments combined with FEM solvers, along with computer power of modern processors, give the engineer fast and efficient tool. Ultimately, however it is the user alone who is responsible for the correctness of the results. As long as the FEM calculations remain in the sphere of academic exercise, the inevitable...
-
Symulacje numeryczne stalowej bariery ochronnej na łuku drogi
PublikacjaW pracy wymieniono pewne czynniki związane z bezpieczeństwem ruchu drogowego, wskazując łuki poziome dróg jako miejsca, gdzie występuje istotna liczba groźnych w skutkach wypadków. W części pracy obejmującej symulacje numeryczne, zrealizowano serię badań spełniających warunki testu zderzeniowego TB11 ze zmiennym promieniem bariery. Oszacowano wpływ zróżnicowania geometrii na parametry bezpieczeństwa.
-
TB11 test for short w-beam road barrier
PublikacjaFEM (Finite Element Method) is well-suited and widely used tool for simulating a range of phenomena: from these with simple and static behaviour, up to those complicated, highly nonlinear and involving many contacts. In present paper we use one of the advantages of FEM: parametric study could be easily performed and is more economical than series of in-situ tests. If recommended practices is carefully followed, results obtained...
-
Wpływ miejsca uderzenia w stalową barierę ochronną oraz uwarstwienia gruntu na wartość parametru ASI podczas testu TB11
PublikacjaBariery stalowe są najczęściej stosowanym rodzajem barier ochronnych. Ich podstawowym zadaniem jest zapobieganie zjechaniu pojazdu z drogi w miejscach szczególnie niebezpiecznych. Bariery stosowane na europejskich drogach muszą spełniać wymagania norm EN 1317. Jednym z najważniejszych parametrów pozwalających klasyfikować bariery ochronne pod kątem zapewnienia stopnia bezpieczeństwa w trakcie incydentu jest wskaźnik intensywności...
Rok 2015
-
Numerical methods for the assessment of bridge safety barriers
PublikacjaThe paper presents a numerical study of the bus crash test for bridge safety barriers. The analysis is conducted with the use of explicit code LS-DYNA. The problem of hourglass effect in shell elements is discussed. The simulations of bus impact against the barrier show that the analyzed barrier withstands the impact forces and restrains the bus trajectory to the bridge road.
Rok 2014
-
Numerical simulations of novel GFRP sandwich footbridge
PublikacjaIn the following paper some aspects of numerical analysis and designing stages of a footbridge made of composite materials are elucidated. Because of the used materials the design process in this case is not ordinary and requires the development of concepts, material selections, identification of material properties, numerical simulations, strength calculations, serviceability and durability analyses. This contribution presents...
-
Wybrane aspekty formułowania, implementacji oraz aplikacji 6-parametrowej nieliniowej teorii powłok
Publikacjapracy przedstawiono rekapitulację stanu wiedzy w zakresie nieliniowej 6-parametrowej teorii powłok, w której szóstym parametrem jest obrót prostopadły do powierzchni odniesienia powłoki tzw. obrót owinięcia (ang. drilling rotation). Zasadnicze fundamenty teorii 6-parametrowej wynikają z pracy między innymi osób: pierwotnego podejścia E. Reissnera podjętego dalej przez takich badaczy jak A. Libai, J.G. Simmonds, J. Makowski, W....
Rok 2004
-
Ocena efektywności 4-węzłowych elementów powłokowych.
PublikacjaW ramach nieliniowej sześcioparametrowej teorii powłok wprowadzono rodzinę 4-węzłowych elementów skończonych klasy C0. W pracy analizuje się wrażliwość tychże elementów na zjawisko blokady/zakleszczenia (ang. locking effect). Rozważania ograniczone są do liniowej statyki. Formułuje się zasadę prac wirtualnych i zasadę wariacyjną Hu-Washizu, z których wynikają postaci macierzy elementowych. Następnie w przykładach analizuje się...
-
Pewne aspekty zastosowania skończonych elementów EAS w zagadnieniach geometrycznie nieliniowych.
PublikacjaOpracowanie zawiera wyniki badań nad zastosowaniem elementów o wzbogaconym polu odkształceń w zakresie geometrycznie nieliniowym. Badania dotyczą wpływu dystorsji siatki na zbieżność rozwiązania. Przykład wskazuje na przewagę elementu o wzbogaconym polu odkształceń nad standardowym elementem przemieszczeniowym w zakresie dużych przemieszczeń.
-
Torsional buckling paradox - extended studies.
PublikacjaAnalizowano wyboczenie skrętne pręta cienkościennego o dwuteowym przekroju poprzecznym ze zmienną szerokością półek. Wykazano, że siła krytyczna wyboczenia skrętnego może przekraczać granice wyznaczone przez siły odpowiadające prętom o stałych ekstremalnych szerokościach półek. Ten paradoksalny wynik uzyskano w ramach teorii prętów cienkościennych o przekroju nieodkształcalnym. Przeanalizowano siłę krytyczną wyboczenia skrętnego...
Rok 2021
-
On analysis of double-impact test of 1500-kg vehicle into w-beam guardrail system
PublikacjaEvery day on roads many scenarios of accidents may occur. One of the measures to minimize their consequences is road safety barriers. Finite Element analyses are being increasingly used to support the physical testing of these devices. The paper addresses the issue of a secondary impact into the previously damaged w-beam guardrail system. This situation belongs to one of the most dangerous which can happen on roads and may cause...
Rok 2016
-
On constitutive relations in the resultatnt non-linear theory of shells
PublikacjaThe authors summarize their current research in the field of constitutive modelling in the framework of non-linear 6-parameter shell theory. In particular the description of isotropic, multilayered composite and functionally graded shells is presented.
-
The Influence of Articular Cartilage Thickness Reduction on Meniscus Biomechanics
PublikacjaObjective Evaluation of the biomechanical interaction between meniscus and cartilage in medial compartment knee osteoarthritis. Methods The finite element method was used to simulate knee joint contact mechanics. Three knee models were created on the basis of knee geometry from the Open Knee project. We reduced the thickness of medial cartilages in the intact knee model by approximately 50% to obtain a medial knee osteoarthritis...
-
Three-point bending test of sandwich beams supporting the GFRP footbridge design process - validation
PublikacjaSome selected aspects concerning material and construction design issues for pedestrian footbridge made of GFRP composite materials are elaborated in this paper. The analysis is focused on validation tests, which are particularly important because of the advanced technology and materials that are used for this innovative bridge. The considered footbridge is a sandwich-type shell structure comprising of PET foam core and outer skins...
Rok 2023
-
On implementation of fibrous connective tissues’ damage in Abaqus software
PublikacjaConnective fibrous tissues, such as tendons and ligaments, in humans and animals exhibit hyperelastic behaviour. The constitution of the material of these tissues is anisotropic due to the presence of the collagen fibres, where one family of fibres is the typical case. Traumatic events and/or aging may sometimes lead to the damage of the tissue. The study of motion of affected joints or limbs is usually not permitted in vivo. This...
-
Proximal fibular osteotomy as a treatment for degenerative meniscal extrusion
PublikacjaMeniscal extrusion treatment is a key focus area for research and clinical study of degenerative knee pathology. The contact forces between the meniscus and the bones cause external displacements of the meniscus that are resisted by the circumferential fibres. The main risk factors for the excessive deformation of the meniscus are meniscal root tears, disruption of the circumferential fibres, knee malalignment and high body mass...
-
Speed estimation of a car at impact with a W-beam guardrail using numerical simulations and machine learning
PublikacjaThis paper aimed at developing a new method of estimating the impact speed of a passenger car at the moment of a crash into a W-beam road safety barrier. The determination of such a speed based on the accident outcomes is demanding, because often there is no access to full accident data. However, accurate determination of the impact speed is one of the key elements in the reconstruction of road accidents. A machine learning algorithm...
Rok 2010
-
On shear correction factors in the non-linear theory of elastic shells
PublikacjaW pracy wyprowadzono analitycznie wartości korekcyjnych współczynników ścinania dla ścinania poprzecznego oraz dla momentów owinięcia w ramach nieliniowej sześcioparametrowej teorii powłok. Wartości wyprowadzono poprzez odpowiednie sformułowanie komplementarnej energii sprężystej. Na drodze analizy przy pomocy MES, badano wpływ wartości współczynników na położenie punktów bifurkacji, deformacje, całkowitą energię sprężystą układu...
-
On some constitutive equations for micropolar plates
PublikacjaW pracy porównano równania konstytutywne dla płyt podane przez Altenbacha i Eremeyeva. Na podstawie ich wyprowadzeń określono zakres zmienności współczynnika momentów owinięcia i jego możliwy wpływ na wyniki otrzymane w rozwiązaniach MES w zakresie liniowym
-
Zastosowania monitoringu technicznego w konstrukcjach budowlanych
PublikacjaW artykule przedstawiono najnowsze rozwiązania stosowane w systemach monitorin-gu technicznego konstrukcji budowlanych ze szczególnym uwzględnieniem modułów ultra-dźwiękowych, systemów bazujących na drganiach konstrukcji oraz systemów światłowodowych.
-
Zastosowanie metody elementów spektralych do modelowania zjawisk propagacji fal sprężystych dla celów diagnostyki
PublikacjaW artykule przedstawiono modelowanie propagacji fal sprężystych przy pomocy metody elementów spektralnych na bazie płytowych elementów Mindlina. Zaletą tego sformułowania jest diagonalizacja macierzy mas wynikająca ze zgodności rozkładu węzłów elementu wzorcowego i fizycznego z położeniem punktów całkowania kwadraturą Gaussa-Lobatto-Legendre'a. W pracy przedstawiono symulacje propagacji fal giętnych wzbudzonych na jednej krawędzi...
Rok 2006
-
On some aspects of torsional buckling of thin-walled I-beam columns
PublikacjaW pracy podsumowano wyniki badań zjawiska wyboczenia skrętnego prętów o przekroju dwuteowym. Zbadano wpływ początkowego wygięcia giętnego na wartość siły krytycznej wyboczenia skrętnego. Z zasady stacjonarności energii potencjalnej wyprowadzono równania różniczkowe wyboczenia skrętnego. Wartość siły krytycznej wyznaczono stosując podejście perturbacyjne. Wyniki analityczne porównano z rezultatami otrzymanymi za pomocą 6-parametrowej...
-
On the use of enhanced strain formulation in 6-field nonlinear shell theory with asymetric strain measures
PublikacjaW pracy zbadano możliwość zastosowania techniki wzbogaconych odkształceń do usunięcia zjawiska blokady w elementach skończonych opracowanych w ramach 6-parametrowej nieliniowej teorii powłok z niesymetrycznymi miarami odkształceń membranowych. Przedstawiono i porównano 4 warianty pol wzogacających odkształcenia
Rok 2012
-
On some properties of 2d spectral finite elements in problems of wave propagation
PublikacjaW pracy przedstawiono sformułowanie dwuwymiarowych elementów spektralnych stosowanych w symulacji propagacji fal prowadzonych. Zbadano własności tych elementów pod kątem występowania form pasożytniczych, odporności na dystorsję siatki oraz zbadano wpływ kształtu elementu na krzywe dyspersji
Rok 2003
-
Simple model of rain wind induced vibrations of stayed cables.
PublikacjaAnalizowano prosty, liniowy model drgań kabli mostów wantowych pod obciążeniem wiatrem i deszczem. Zakłada się, iż częstotliwość ruchu górnej kropli po powierzchni kabla i częstotliwość kabla są równe oraz iż amplituda ruchu kropli dla danej prędkości wiatru są stałe. Otrzymane rezultaty są porównane z istniejącymi w literaturze wynikami badań eksperymentalnych. Podaje się analityczne związki służące do oszacowania tłumienia...
-
Some remarks about numerical stability in nonlinear dynamics on the basic of truss structures.
Publikacja.
-
Torsional buckling of thin walled I beam column with warping stiffeners.
Publikacja.
Rok 2011
-
Synteza sformułowania nieliniowej mechaniki powłok podlegających skończonym obrotom w ujęciu MES. - W. Witkowski.
PublikacjaW pracy podsumowano doświadczenia Autora dotyczące wybranych aspektów nieliniowej analizy numerycznej powłok, ze szczególnym uwzględnieniem powłok warstwowych. Studium rozwinięto w ramach nieliniowej sześcio-parametrowej teorii powłok, w której szóstym parametrem jest obrót prostopadły do powierzchni odniesienia powłoki. Zapisano zasady zachowania dla ciała typu powłoka i omówiono przejście do lokalnych równań równowagi. Przedstawiono,...
Rok 2020
-
The role of numerical tests in assessing road restraint system functionality
PublikacjaKey to understanding the needs and building road infrastructure management tools to prevent and mitigate run-off-road accidents is to identify hazards and their sources which are a result of wrong design, construction, and installation of road restraint systems. Building such tools requires advanced studies with field tests, simulations and models to demonstrate the effects of selected parameters on road user safety. The research...
Rok 2009
-
Wave propagation analysis in spatial frames using spectral Timoshenko beam elements in the context of damage detection
PublikacjaPraca poświęcona jest zjawisku propagacji fal sprężystych w trójwymiarowych układach ramowych. W ramach teorii belek Timoszenki formułuje się wielowęzłowy element belkowy klasy C0 z sześcioma inżynierskimi stopniami swobody w każdym węźle. Zakłada się, że elementy są wykonane z jednorodnego, izotropowego materiału liniowo sprężystego. Zasadniczym celem artykułu jest sformułowanie szybkiego i wydajnego schematu całkowania po czasie....
Rok 2013
-
Założenia systemu i wstępne wyniki z monitoringu podczas montaż pierwszego przęsła mostu łukowego przez rzekę Wisłę w Toruniu
PublikacjaW pracy zaprezentowano założenia systemu monitoringu łukowego mostu głównego przez rzekę Wisłę w Toruniu w trakcie jego wznoszenia. Dzięki jego zamontowaniu możliwa jest bieżąca kontrola poprawności pracy konstrukcji. Budowany most drogowy w Toruniu jest dwuprzęsłową konstrukcją łukową o rekordowej w skali kraju rozpiętości przęseł 2x270 m. Dźwigary główne stanowią dwa nachylone do siebie stalowe łuki o zamkniętym przekroju skrzynkowym...
wyświetlono 3141 razy