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

Pawińskiego 5b

 kolor czcionki + kolor tła  = plan do 7 dni.

2018-06-18 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
dr inż. Jarosław Latalski
Politechnika Lubelska

Dynamika wirujących cienkościennych belek kompozytowych

Streszczenie: W wystąpieniu omówiono dynamikę układu wirnika składającego się ze sztywnej piasty i dołączonych cienkościennych belek o profilu zamkniętym wykonanych z laminatów wielowarstwowych. W pierwszej części referatu omówiono zaproponowany model matematyczny belek wysięgnikowych. W ujęciu tym uwzględniono m.in. kierunkowe własności kompozytu, efekt deformacji postaciowej materiału, a także deplanację przekroju poprzecznego belki w wyniku nieswobodnego skręcania profilu. W drugiej części wystąpienia przedstawiono analizę trzech wybranych zagadnień dynamiki konstrukcji z zastosowaniem opracowanego modelu matematycznego. W pierwszej kolejności omówiono dynamikę wirnika wykonującego ruch obrotowy z dodatkowym wymuszeniem ruchem postępowo-zwrotnym osi piasty. Wyznaczono obszary rozwiązań stabilnych i niestabilnych charakterystyczne dla drgań parametrycznych występujących w tego typu układach. W drugim przykładzie omówiono dynamikę wirnika trójłopatowego z niewielkim rozstrojeniem częstości własnych poszczególnych łopat. W obliczeniach przyjęto, że zmiany własności mechanicznych belek są wynikiem odchyłek kąta ułożenia włókien laminatu od założonych wartości nominalnych. Jako trzeci przykład przedstawiono możliwości aktywnej redukcji drgań łopat wirnika. W tym celu rozważano belki z osadzoną dodatkową warstwą materiału piezoelektrycznego. W obliczeniach przyjęto model matematyczny piezoelementu aktywnego o pełnym (tj. dwukierunkowym) sprzężeniu zwrotnym pola elektrycznego i pola deformacji mechanicznej. W przeprowadzonych symulacjach numerycznych badano efektywność wykorzystania kontrolera nasyceniowego do tłumienia drgań belek wirnika wymuszanego okresowo zmiennym momentem napędowym.
2018-06-04 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
mgr inż. Michał Jakub Marijnissen, dr inż. Cezary Graczykowski, prof. dr hab. inż. Rojek Jerzy

Modelowanie przepływów dwufazowych (płyn z cząstkami ciała stałego) oraz procesów rozdrabniania zachodzących w młynie wentylatorowym

Prezentacja dotyczyła będzie symulacji zjawisk zachodzących w prototypowym młynie wentylatorowym służącym do udarowego rozdrabniania rudy miedzi. Urządzenie to zostało zaprojektowane i wykonane w wyniku realizacji przez IPPT PAN badawczo-rozwojowego projektu CuBR I/3 współfinansowanego przez NCBiR oraz firmę KGHM Polska Miedź S.A. Prototypowy młyn wentylatorowy powstały w wyniku projektu ma docelowo zastąpić młyny kulowe aktualnie stosowane w przemyśle miedziowym. Ze względu na złożoność procesów zachodzących w młynie wentylatorowym oraz duże prędkości cząstek rudy miedzi zaproponowana metoda projektowania oparta była na wykorzystaniu zaawansowanego modelu numerycznego uwzględniającego przepływ dwufazowy oraz zjawiska rozdrabniania. Dzięki przeprowadzonym symulacjom numerycznym uzyskano wiedzę na temat przebiegu procesów fizycznych zachodzących wewnątrz młyna, co umożliwiło optymalny dobór jego prędkości oraz podstawowych parametrów konstrukcyjnych. Podczas prezentacji omówione zostaną metody symulacji przepływu wielofazowego przy użyciu ciągłego płynu z dyskretnymi cząsteczkami, ciągłego płynu z ciągłym granulatem oraz przedstawiona zostanie metoda symulowania zjawiska rozdrabniania.

2018-05-28 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
Prof. dr hab. inż. Maria Kotełko
Politechnika Łódzka, Katedra Wytrzymałości Materiałów i Konstrukcji

Analiza energochłonności cienkościennych struktur hybrydowych oraz z karbami inicjującymi optymalną postać zgniotu

Główne punkty prezentacji: Wymagania dotyczące energochłonności absorberów energii Miary energochłonności Przedmiot analizy: cienkościenne frusta hybrydowe (wypełniane pianą) oraz cienkościenne pryzmatyczne pręty z karbami Wyniki analizy energochłonności (symulacje numeryczne) Analiza doświadczalna Wnioski końcowe dotyczące stosowalności różnych miar efektywności absorberów W prezentacji przedstawione będą wyniki analizy teoretycznej i doświadczalnej efektywności pochłaniania energii w warunkach szybkiego zgniotu cienkościennych struktur hybrydowych i z karbami inicjującymi optymalną postać zgniotu. Omówione będą miary efektywności absorberów energii. Następnie przedstawione będą wyniki analizy efektywności pochłaniania energii w wymienionych wyżej strukturach poddanych działaniu obciążeń dynamicznych (szybkiego zgniotu) otrzymane na podstawie symulacji numerycznych i badań doświadczalnych, przy zastosowaniu różnych miar efektywności.

2018-05-21 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
dr hab. inż. Grzegorz Dzierżanowski
Politechnika Warszawska

Optymalne projektowanie technicznych modułów sprężystości

Referat dotyczy zastosowania metody swobodnego projektowania własności sprężystych materiału (ang. Free Material Design – FMD) w zadaniu minimalizacji podatności konstrukcji inżynierskich. Zmienną decyzyjną zadania jest pole tensorowe sztywności materiału. Optymalne składowe pola określa się niezależnie w każdym punkcie obszaru projektowego z uwzględnieniem ograniczenia narzuconego na średnią wartość funkcji niezmienników tensora Hooke’a; zwykle przyjmuje się funkcję śladu wyrażoną za pomocą modułów Kelvina. Prezentowane w referacie ujęcie FMD bazuje na znanej z prac J. Ostrowskiej-Maciejewskiej i J. Rychlewskiego koncepcji uogólnionych stanów własnych i stowarzyszonych z nimi uogólnionych wartości własnych. Takie podejście stanowi punkt wyjścia zadania optymalizacji technicznych modułów sprężystości. Szczegółowo omawiane w referacie zadanie swobodnego projektowania modułu Younga przybiera wspólną dla wszystkich dotychczas zbadanych zagadnień FMD postać zadania minimalizacji funkcjonału o liniowym wzroście, wyrażonego w postaci całki z funkcji tensora naprężenia i parametryzowanego anizotropowymi współczynnikami Poissona. W przypadku współczynników równych zeru zadanie redukuje się do zadania A.G.M. Michella dotyczącego przeniesienia danego obciążenia do danych podpór za pomocą układu nośnego o minimalnym ciężarze.

2018-05-14 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
prof. Luciano De Sio
Department of Medico-surgical Sciences and Biotechnologies, Sapienza University of Rome

"Hot" plasmonic nanomaterials: from agile photonics to nanomedicine

Plasmonic nanoparticles (NPs) have the unique capability to confine an electromagnetic radiation at the nanoscale through a phenomenon called localized plasmonic resonance (LPR). Plasmonic NPs can also behave as nano-sized sources of heat when pumped sufficiently with resonant radiation due to the Joule effect generated by the photo-induced electrical current. The photo-thermal properties of NPs have been historically considered a drawback because they have contributed to the intrinsic losses of plasmonic-based devices. Recently, scientists have realized that this effect provides compelling opportunities ranging from electronics to medicine due to the unique possibility to concentrate an incredible amount of heat at the nanoscale. In this talk, I will overview the fascinating and unique properties of plasmonic NPs as light triggered “hot” nano-vehicles. In this framework, plasmonic NPs have been combined with thermotropic liquid crystals for realizing light sensitive photonic devices and with bio-materials (DNA, cancer cells and bacteria) for realizing minimally invasive bio-medical applications. Finally, I will track down a wonderful roadmap for making the upcoming year(s) brilliant and shining from a multidisciplinary and cooperative scientific research standpoint.

2018-05-07 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
dr hab. inż. Jurij Tasinkiewicz

Wybrane Algorytmy Rekonstrukcji Obrazu Ultradźwiękowego w Nowoczesnej Ultrasonografii 3D / 4D

Badania ultrasonograficzne są obecnie powszechnie stosowane w diagnostyce medycznej oraz w terapii szeregu chorób ze względu na niski koszt badań, elastyczność, szybkość, nieinwazyjny charakter, ogólną dostępność oraz bezpieczeństwo dla pacjentów. Szeroki zakres zastosowań oraz popularność badań USG i procedur diagnostycznych wykonywanych w obrazowaniu ultrasonograficznym stworzyły zapotrzebowanie na nowy typ aparatury: mniejszej, bardziej dostępnej i przeznaczonej dla szerszego grona odbiorców, w tym mniej wykształconego personelu służby zdrowia. Ponadto, zwiększenie mocy obliczeniowej przenośnych urządzeń ultrasonograficznych pozwala oczekiwać na ich zastosowanie do obrazowania trójwymiarowego (3D) w czasie rzeczywistym (4D) w najbliższych latach. Jednak wykonanie takiego urządzenia, które pozwoliłoby uzyskać obrazowanie 3D wysokiej rozdzielczości w czasie rzeczywistym jest niezmiernie skomplikowane technologicznie. Wśród wyzwań można wymienić następujące: - elektronika układów nadawczo-odbiorczych - technologia przetworników 2D - połączenie przetwornika 2D (tysiące pojedynczych elementów) do obwodów nadawczo-odbiorczych - ograniczenie poboru mocy przenośnych urządzeń małogabarytowych, - gromna ilość danych wejściowo-wyjściowych - szybkie oraz efektywne algorytmy rekonstrukcji obrazu ultradźwiękowego 3D/4D. Seminarium będzie poświęcone w szczególności temu ostatniemu zagadnieniu nowoczesnej ultrasonografii.

2018-04-23 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
dr inż. Tomasz Sokół
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

O topologicznej optymalizacji kratownic z zastosowaniem metod konstrukcji bazowych

Każde zadanie optymalizacji można sformułować na różne sposoby, które formalnie są równoważne w tym sensie, że prowadzą do tego samego rozwiązania. Różne sformułowania mogą wymagać różnych metod optymalizacyjnych i prowadzą na ogół do zadań o różnym stopniu złożoności i czasie wykonania. W niniejszym referacie skupimy uwagę na rozwiązywaniu zadań topologicznej optymalizacji kratownic z zastosowaniem metod konstrukcji bazowych. Rozwiązania uzyskane w ten sposób dają bardzo dobre przybliżenia kratownic Michella, jednak pod warunkiem zastosowania odpowiednio gęstej siatki węzłów i prętów, co nieuchronnie prowadzi do wielkoskalowych zadań optymalizacji. Zadania te są zwykle zbyt duże dla tradycyjnych metod optymalizacji i wymagają zastosowania specjalnych technik rozwiązywania. One właśnie będą głównym tematem niniejszego referatu. Przedstawione też zostaną nowe ścisłe rozwiązania wybranych zadań Michella uzyskane w oparciu o rozwiązania numeryczne.
2018-04-16 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
dr inż. Piotr Tauzowski (IPPT), dr inż. Bartłomiej Błachowski (IPPT), prof. János Lógó (Budapest University of Technology and Economics, Hungary)

Obiekt funkcyjny w architekturze oprogramowania MES z zastosowaniem do optymalizacji topologicznej konstrukcji

Optymalizacja topologii konstrukcji jest obecnie powszechnie stosowanym narzędziem w projektowaniu inżynierskim. Do praktycznego zastosowania optymalizacji topologicznej wymagana jest znajomość efektywnych algorytmów obliczeniowych wymieniając choćby: modyfikację siatki elementów skończonych, agregację stycznej macierzy sztywności, jak i bezpośrednich czy iteracyjnych solwerów. Wielokrotne wywoływanie obliczeń MES w optymalizacji powoduje zwiększone zapotrzebowanie na moc obliczeniową. Powyższe względy sprawiają, iż niezbędne staje się opracowanie architektury kodu MES pod kątem efektywnego rozwiązywania zadań optymalizacji topologicznej. Zdaniem Autorów rozwiązaniem powyższych kwestii może być implementacja MES przy użyciu obiektów funkcyjnych tzw. funktorów. Posiadają one szereg zalet, które szczegółowo omówione zostaną w trakcie prezentacji. Ponadto efektywność zastosowanego podejścia zilustrowana zostanie przykładami optymalizacji topologicznej konstrukcji wykonanych zarówno z materiałów sprężystych jak i sprężysto-plastycznych.
2018-04-09 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
dr hab. inż. Paweł Paćko
Katedra Robotyki i Mechatroniki AGH

Nieliniowe zjawiska falowe w ciągłych i dyskretnych układach mechanicznych

Ultradźwiękowe fale sprężyste są szeroko wykorzystywane w różnych dziedzinach nauki i techniki, zarówno w kontekście nośnika informacji jak i czynnika wykonawczego. Analiza zjawisk towarzyszących propagacji fal w strukturach mechanicznych umożliwia ich wykorzystanie w procesie projektowania nowych materiałów o pożądanych właściwościach dynamicznych. Dzięki możliwości wpływania na charakterystyki spektralne układów mechanicznych poprzez manipulację cech geometrycznych i strukturalnych, jak również wykorzystanie nieliniowych cech pól falowych, możliwe jest wspomaganie oraz realizacja różnorodnych założeń funkcjonalnych, zadań szeroko pojętej diagnostyki konstrukcji jak również implementacja elementów logiki falowej. W prezentacji przedstawione zostaną metody wyznaczania i analizy charakterystyk spektralnych dla ciągłych i dyskretnych układów mechanicznych, w szczególności w kontekście propagacji prowadzonych fal sprężystych. Omówione zostaną charakterystyki dyspersji oraz wzbudzalności fal prowadzonych oraz ich zależność od cech geometrycznych i strukturalnych falowodów, zarówno dla układów liniowych i nieliniowych. W tej perspektywie przedstawione zostaną możliwości wykorzystania wybranych metod analizy oraz zjawisk falowych w projektowaniu konstrukcji oraz ocenie ich stanu. Ponadto, jako szczególny przypadek układów dyskretnych, omówione zostają własności spektralne wybranych modeli numerycznych powszechnie wykorzystywanych w procesie projektowania dynamcznych układów mechanicznych.
2018-03-26 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
dr inż. Marcin Chmielewski
Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME)

Czynniki umożliwiające kształtowanie właściwości materiałów kompozytowych o osnowie metalowej wzmacnianych fazą ceramiczną

Zagadnienia związane z projektowaniem i wytwarzaniem nowych materiałów stanowią siłę napędową determinującą rozwój współczesnego świata. Szczególnie ważną grupę materiałów stanowią materiały kompozytowe, a wśród nich kompozyty metalowo-ceramiczne. Właściwości metalowo-ceramicznych materiałów kompozytowych zależą od rodzaju materiału osnowy i jego udziału objętościowego, a w głównej mierze od rodzaju, postaci, rozmiaru, orientacji oraz sposobu rozmieszczenia fazy wzmacniającej w kompozycie. W celu otrzymania odpowiednich właściwości materiałów wytwarzanych technikami metalurgii proszków należy zapewnić przede wszystkim: (i) uzyskanie jednorodnego rozmieszczenia fazy wzmacniającej w osnowie, (ii) ograniczenie bądź wyeliminowanie porowatości resztkowej w strukturze kompozytów po procesie spiekania, (iii) uformowanie trwałego połączenia na granicy metal-ceramika. Na podstawie wybranych przykładów przedstawione zostaną trzy grupy czynników, którymi można sterować pod kątem optymalizacji struktury i właściwości materiałów wielofazowych. Omówiony zostanie wpływ czynników związanych z technologicznymi parametrami procesu wytwarzania, morfologią składników wyjściowych, jak i ich składem chemicznym. Zaprezentowane zostaną możliwości praktycznego zastosowania wybranych materiałów kompozytowych.


Archiwum