Instytutowe Seminarium Mechaniki im. W. Olszaka i A. Sawczuka

Pawińskiego 5b

 kolor czcionki + kolor tła  = plan do 7 dni.

2019-01-21
 plan 
11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
Mgr inż. Kamil Opiela, dr hab. inż. Tomasz G. Zieliński

Dual-scale modelling and 3D printing of an adaptive sound absorber

Porous materials are effective acoustic insulators. They possess superior acoustic damping properties due to a specific internal structure consisting of a solid skeleton and voids (pores) filled with fluid. During the seminar the idea of an adaptive sound absorber will be presented. The proposed material is a periodic porous medium with modifiable microgeometry so that its ability to absorb or insulate noise can be accommodated to different frequency ranges. It is made up of a simple microstructure with small smooth balls trapped inside certain pores. Its adaptive character follows from and is controlled by the actual position of the balls with respect to the governing direction of acoustic wave propagation. Depending on the configuration, the balls close different channels that connect the pores and therefore alter the visco-inertial phenomena between the saturating fluid and solid walls taking place at the microscale level. As a consequence, the values of the relevant macroscopic transport parameters are significantly influenced, whereas the porosity as well as thermal permeability, tortuosity and characteristic length remain intact. From the point of view of the overall sound propagation within the porous material, the induced change is crucial and entails substantial shifts in absorption peaks, among others. All this is studied numerically using an advanced dual-scale modelling, and the results are verified by the corresponding experimental tests of 3D-printed samples.
2019-01-14 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
Dr Magdalena Gruziel-Słomka, Prof. dr hab. Maria Ekiel-Jeżewska

Dynamics of sedimenting elastic knotted loops

Chains of metal beads knotted to a topology of a torus knot, settling under gravity in a very viscous silicon oil, tend to stabilize in the form of extended, flat, tightly interwound loops. In this configuration they perform an oscillatory motion of the loops swirling periodically around each other. Owing to hydrodynamic similarity, micro-chains in water are expected to behave in the same way. Stokesian dynamics simulations of elastic fibers confirm the long-lasting character of the swirling motion and show also the accompanying rotation of the system. The main conclusion is that dynamics of topologically complex flexible microobjects in fluids can lead to formation of ordered structures. This finding is important for understanding centrifugation and sedimentation experiments with DNA, proteins or other biological systems. (M. Gruziel, K. Thyagarajan, G. Dietler, A. Stasiak, M. L. Ekiel-Jezewska, P. Szymczak, Physical Review Letters, 121, 127801, 2018.)
2019-01-07 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
dr hab Piotr Korczyk

Formation of droplets at low values of the Capillary number in microfluidic T-junction

Although seemingly simple and widely used, formation of droplets in confinement of microfluidic channels has not yet been completely understood. Generation of confined droplets at low values of the Capillary number is described by the squeezing mechanism, which predicts the volume of a droplet to only be a function of the ratio of flow rates of the two immiscible liquids. Here we predict and experimentally verify a new regime of droplet formation, that we call ‘leaking’. By formally accounting for the flow around the droplets (leaking) through the corners of the channel, we unify the description of droplet formation at low values of the Capillary number.
2018-12-17 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
dr inż. Piotr Lichota
Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, Politechnika Warszawska

Identyfikacja modelu ruchu samolotu wzbudzonego jednoczesnymi wymuszeniami multisine

Praca prezentuje wyniki identyfikacji modelu symulacyjnego samolotu F-16. Obiekt został wzbudzony jednoczesnymi wychyleniami lotek i steru wysokości za pomocą wymuszeń multisine. Estymację parametrów przeprowadzono przy użyciu charakterystyk częstotliwościowych. W celu oceny wyniku przeprowadzono także identyfikację za pomocą zasady największej wiarygodności oraz wykorzystano inny zbiór wymuszeń – sygnały świergotowe.
2018-12-10 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
mgr inż. Jan Suchorzewski
Katedra Budownictwa i Inżynierii Materiałowej, Politechnika Gdańska

Analyses of fracture in concrete at meso-scale using DEM and X-ray micro-computed tomography

The concrete materials have a very complicated heterogeneous structure, changing from few nanometres (hydrated cement) to millimetres (aggregate). Therefore fracture which is a main phenomenon in these materials is an extremely complex process since consists of main macro-cracks with various branches, complementary cracks and micro-cracks. To date, however, very little is known about the intrinsic relationship between strength and fracture and particle characteristics and their quantitative influences on the macroscopic properties of concretes. During the seminar experimental and numerical tools for study of fracture process in concrete will be presented. A novel high-resolution micro-tomography system scans used as data source for numerical simulations of fracture with discrete element method will be described. A few examples of tomography scans presenting its abilities will be given. The experimental campaign on size effect in splitting tensile test will be compared with results of DEM simulations based on data extracted from CT scans. The deep analysis of fracture process: force chains, displacements, rotations and internal energies in fractured and non-fractured regions will lead to some conclusions.
2018-12-03 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
mgr inż. Maciej Wasilewski

Adaptacyjne sterowanie konstrukcji półaktywnych poddanych wymuszeniu o zmiennym charakterze z zastosowaniem do belki Eulera-Bernoulliego poddanej ruchomemu obciążeniu o zmiennej prędkości

Podczas seminarium zostanie zaprezentowany autorski algorytm stabilizacji konstrukcji poddanych zewnętrznym wymuszeniom o zmiennym charakterze. Algorytm sterowania bazuje na iteracyjnym pomiarze i identyfikacji liniowego modelu dynamicznego wymuszenia. Transformacja modelu z zewnętrznym wymuszeniem do przybliżonego modelu autonomicznego pozwala na wyznaczenie suboptymalnego prawa sterowania z wykorzystaniem wydajnych procedur numerycznych; szybkość ich wykonywania umożliwia natychmiastową aktualizację sterowania w wypadku wykrycia zmiany wymuszenia. Działanie algorytmu zostało zweryfikowane numerycznie poprzez symulację problemu stabilizacji półaktywnie sterowanej belki poddanej ruchomemu obciążeniu. Wyniki dla trzech scenariuszy przejazdu zostaną przedstawione wraz z porównaniem do sterowania pasywnego i optymalnego.
2018-11-26 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
dr inż. Marcin Lewandowski

Demonstrator przenośnego ultradźwiękowego systemu Phased-Array z funkcją Full-Matrix Capture do badań nieniszczących

Ultradźwiękowe systemy Phased-Array (PA) umożliwiają detekcję i ocenę wad za pomocą wieloelementowych głowic ze skanowaniem elektronicznym. Zaawansowane metody kierowania wiązki oraz wizualizacji znacznie ułatwiają badania obiektów o skomplikowanej geometrii. Należy jednak pamiętać, że klasyczna metoda PA bazuje na tych samych zasadach fizycznych, co skanowanie standardowymi głowicami jednoelementowymi i posiada te same ograniczenia. W naszym laboratorium pracujemy nad implementacją nowej klasy metod obrazowania UT, które wykorzystują technikę Full-Matrix Capture (FMC) oraz Total Focusing Method (TFM). Metody te dają zupełnie nowe możliwości rekonstrukcji obrazów wad i pozwalają na uzyskanie jednorodnej rozdzielczości poprzecznej w całej głębokości badania. W tym celu zbudowaliśmy demonstrator przenośnego systemu PA wyposażony w funkcje FMC i TFM. Akwizycja pełnej macierzy ech oraz przetwarzanie softwarowe na wbudowanym procesorze GPU (Nvidia Tegra) zapewniają duże możliwości przetwarzania i analizy sygnałów. Demonstrator jest wyposażony w 32-kanały akwizycji w konfiguracji 32:128 i współpracuje ze standardowymi głowicami PA firmy Olympus®. Liczymy, że system znajdzie zastosowanie zarówno do realizacji prac badawczych dot. nowych metod badań nieniszczących, jak i do ich wdrażania w aplikacjach przemysłowych.
2018-11-19 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
dr hab. inż. Rafał Rusinek, prof. PL
Politechnika Lubelska

Drgania regularne i nieregularne kosteczek słuchowych człowieka

W prezentacji przedstawiony zostanie model matematyczny ucha środkowego człowieka w kilku wariantach. Jako pierwszy będzie to model ucha zdrowego, następnie uszkodzonego i zrekonstruowanego za pomocą klasycznych protez oraz protezy nowego typu wykonanej z materiału z pamięcią kształtu. Wyniki analiz teoretycznych będą skonfrontowane z rezultatami badań doświadczalnych.
2018-11-05 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
Prof. Jacek Gondzio
The University of Edinburgh, Scotland, UK

Using Primal-Dual Interior Point Method to Determine Least-Weight Truss Layouts

We are concerned with solving challenging engineering problems arising in truss layout design. Such problems arise in the design of bridges, exoskeleton of tall buildings and large span roof structures. The problem is formulated as finding a structure which sustains a given set of applied loads and minimizes the overall weight of the structure. An excessive formulation of the problem involves huge number of possible interconnecting bars and defies any existing optimization software. We propose to solve the problem by a specialized primal-dual interior point method. We use member generation technique to identify only a small subset of possible bars, those which are essential to guarantee desired structural properties. We exploit the algebraic structure of the problem and reduce the normal equations originating from the interior point algorithm to much smaller linear equation systems and apply the preconditioned conjugate gradient method to solve these systems. A special purpose preconditioner based on the mathematical properties of the problem is designed. In the next step stability analysis of such obtained structures is performed. It involves positive semidefinite constraints and lifts the problem to another level of difficulty. Again a specially designed preconditioner combined with Krylov subspace method is applied to tackle the linear algebra subproblem. All proposed methods have been implemented and applied to solve case studies originating from genuine engineering design problems. Computational results demonstrate the efficiency and robustness of the method. This is joint work with Dr Alemseged Weldeyesus.
2018-10-29 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
dr Jakub Lengiewicz

Koncepcja Materii Programowalnej - wyzwania z pogranicza mechaniki i informatyki

Materia Programowalna (ang. Programmable Matter) jest to klasa hipotetycznych układów (meta-materiałów) potrafiących w sposób programowalny zmieniać swój kształt w niemalże dowolnym zakresie. Obecnie najbardziej zaawansowane prace w tym kierunku wywodzą się z robotyki modułowej, gdzie rozpatrywane są układy składające się z dużej liczby niewielkich robotów, mogących się ze sobą łączyć/rozłączać, przemieszczać względem siebie oraz wymieniać między sobą informacje i je przetwarzać. Zmiana kształtu takiego konglomeratu robotów jest planowana i realizowana w sposób kolektywny jako zagadnienie rekonfiguracji (zmiany sieci połączeń oraz wzajemnego położenia robotów). W ramach seminarium przedstawię nasze podejście do projektowania tego typu rekonfigurujących się struktur oraz do tworzenia rozproszonych algorytmów planowania rekonfiguracji.
2018-10-22 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
dr hab. inż. Krzysztof Kęcik, prof. PL
Politechnika Lubelska

Nonlinear Dynamics and Design of Vibration Harvester-Absorber System

This presentation shows a novel harvester-absorber system (HAS) that uses magnetic levitation (maglev) in order to recover energy. The energy harvester is mounted in a pendulum which plays a dynamic absorber role. The non-linearity of the magnetic field suspension exhibits a hardening Duffing’s characteristics. A new model of an electromechanical coupling which depends on a magnet position in a coil is proposed. Theoretical investigations are followed by a seri


Archiwum