Research description

Department of Intelligent Technologies

Head of Department:

Prof. Jan Holnicki-Szulc, Ph.D., Dr. Habil., Eng.
Subjects:

Zlec. 116 Projektowanie inteligentnych ustrojów konstrukcyjnych

Zlec. 117 Wybrane zagadnienia dynamiki maszyn i konstrukcji w diagnostyce i transporcie

Zlec. 118 Zastosowanie nowoczesnych narzędzi informatycznych w robotyce i transporcie miejskim

Zlec. 119 Analiza i kształtowanie klimatu akustycznego środowiska wewnętrznego w budynkach i zewnętrznego w obszarach zabudowanych z trasami komunikacyjnymi

Project type:Badania statutowe
Period:2011 2011

30.01.2012

GŁÓWNE KIERUNKI BADAŃ W 2011r

• Zrealizowano badania w trzech zakresach tematycznych: 1) Systemy monitorowania obciążeń dynamicznych i stanu technicznego ustrojów, 2) Systemy adaptacyjnej absorpcji impaktu (Adaptive Impact Absorption AIA), 3) Wibroakustyka adaptacyjna. W temacie pierwszym rozwijano techniki rekonstrukcji zdarzeń (np. kolizji drogowych) na podstawie zarejestrowanych odczytów sensorowych (tzw. problem czarnej skrzynki i inżynierii śledczej). Głównym osiągnięciem było opracowanie opublikowanych algorytmów opisujących omawiany proces, które stały się również elementem prac doktorskich. W temacie drugim zespół prowadzący badania kontynuował prace nad nowym rozwiązaniem AIA dla adaptacyjnych podwozi lotniczych, dla sterowalnych ustrojów pneumatycznych oraz dla konstrukcji siłowni wiatrowych. W zakresie tematu trzeciego opracowano autorskie narzędzia numeryczne modelowania transmisji akustycznej oraz zastosowano je do demonstracji tłumienia hałasu przy pomocy piezo-aktywatorów.
• Prowadzono badania w zakresie ochrony budynków metodą adaptacyjnego tłumienia drgań od ruchu ulicznego. Realizowano zadania związane z zagadnieniami dynamiki maszyn i konstrukcji w diagnostyce i transporcie, takimi jak zjawiska dynamiczne w układach poddanych obciążeniom ruchomym i niekonserwatywnym. Zadania półaktywnego sterowania zostały zastosowane do układów transportowych. Sterowanie konstrukcją wsporczą oparto na tłumikach elektro i magnetoreologicznych w celu obniżenia poziomu drgań. Przedstawiono strategię sterowania, w efekcie której wstępnie zdefiniowano własności inteligentnego materiału do wypełnień przestrzeni pod elementami nośnymi, np. szynami, prowadnicami.
• W zakresie badań nad diagnostyką i optymalizacją dynamiczną energetycznych układów wirujących uzyskano wyniki pozwalające na identyfikację parametrów elektro-mechanicznych w modelach teoretycznych oraz weryfikację opracowanych algorytmów sterowania drganiami. W efekcie końcowym realizacji tego projektu opracowano technikę minimalizacji drgań układów napędu maszyn i urządzeń jako semi-aktywnych systemów inteligentnych, samoczynnie dostosowujących swoje własności dyssypatywne do aktualnie działających na nie obciążeń dynamicznych w ustalonych i nieustalonych warunkach działania. Rozbudowano algorytmy optymalizacyjny do szerokiej klasy wałów maszyn wirnikowych z punktu widzenia ich zabezpieczenia przed powszechnie występującym i niebezpiecznym zjawiskiem dynamicznego, wywoływanego nadmiernymi drganiami ocierania, czyli tzw. ”rubbingu”, wirników o obudowy oraz czopów łożysk ślizgowych o panwie przy uwzględnieniu losowego charakteru wartości wybranych parametrów tych układów.
• Przeanalizowano wpływ położenia źródła dźwięku na odpowiedź akustyczną pomieszczenia w stanie ustalonym. Wyniki symulacji numerycznej pokazały, że w przypadku pobudzenia harmonicznego odpowiedź pomieszczenia w punkcie obserwacji jest zdominowana przez mody rezonansowe, których częstotliwość własna jest zbliżona do częstotliwości źródła. Dlatego też, jeśli częstotliwość źródła rośnie, to sygnał akustyczny w tym punkcie ulega dużym zmianom, gdyż odpowiedź pomieszczenia dla pojedynczego modu zależy od kształtu funkcji własnej dla tego modu zarówno w punkcie obserwacji, jak i w miejscu położenia źródła dźwięku. W odpowiedzi częstotliwościowej pomieszczenia objawia się to w postaci lokalnych maksimów lub minimów ciśnienia akustycznego. Stwierdzono, że wpływ położenia źródła na odpowiedź akustyczną pomieszczenia jest szczególnie silnie widoczny dla modów zlokalizowanych, które są charakterystyczne dla pomieszczeń wieloprzestrzennych.
• Kontynuowano badania wpływu emisji hałasu w obszarze drogi na rozkład poziomu hałasu na fasadach budynków, do pakietu istniejącego oprogramowania w miejsce niezaburzonej emisji wprowadzono model propagacji uwzględniający wzajemne ekranowanie przez pojazdy. W tym modelu obszar drogi stanowi półprzestrzeń, gdzie poszczególne pasy ruchu reprezentowane są przez płaskie ekrany o własnościach akustycznych określonych przez skład i natężenie ruchu na poszczególnych pasach. Wykonane symulacje komputerowe pozwoliły usunąć efekt zawyżania poziomu hałasu na dolnych piętrach budynków, jaki występował w przypadku przyjęcia założenia o swobodnej emisji hałasu w obszarze drogi.