The numerical analysis of wooden structure as orthotropic structure

Praca prezentuje analizę drewnianych elementów dwuteowych powstałych przez łączenie gwoździami. Ustalono maksymalną siłę ściskającą słup, zginającą belkę oraz ugięcie belki. Porównano wartości uzyskane przez obliczenia analityczne oraz model metody elementów skończonych (MES). Materiał traktowano jako sprężysty z izotropową oraz ortotropową strukturą.This paper presents an analysis of the elements of wood I-beam connected with nails. Set the maximum compressive forces on pole, bending beam and the beam displacement. Compared to the values obtained by calculation based on standards and the model of the Finite Element Method. Material was treated as an elastic one with isotropic and orthotropic structure

Numerical analysis of temperature distribution in outside vertical compartment

W pracy przedstawiono analizę zewnętrznej przegrody pionowej. Poprzez współczynnik przenikania ciepła, wyznaczony analitycznie, określono charakterystykę ochrony cieplnej przegrody. Wykorzystując symulacje komputerowe, wyznaczono rozkład temperatury w przegrodzie oraz czas potrzebny do uzyskania stanu ustalonego. Analizę numeryczną przeprowadzono za pomocą programu ADINA System opartego na metodzie elementów skończonych.The paper presents the analysis of external wall. Based on heat transfer coefficient, the characteristics of the thermal protection of wall was defined. The heat transfer coefficient was estimated by analytical method. The temperature distribution in the partition and time required to achieve steady state were determined by numerical methods. The ADINA System based on the Finite Element Method (FEM) was used for the calculations

The application of FSW technology in aluminum structures

W pracy omówiono zastosowanie technologii zgrzewania tarciowego z mieszaniem do budowy aluminiowych struktur lotniczych. Przedstawiono sposób badania złączy FSW w celu określenia wytrzymałości na rozciąganie. Dokonano oceny mikrostruktury złącza. W celu określenia obciążeń działających na złącze FSW przeprowadzono obliczenia numeryczne. W pracy podano wyniki analizy numerycznej fragmentu struktury aluminiowej stosowanej w konstrukcjach lotniczych. Analizę numeryczną przeprowadzono dla dwóch kategorii struktur, różniących się geometrią. Pierwsza analizowana struktura zbudowana jest z arkusza blachy, ramek, podłużnic i podpórek. Druga analizowana struktura składa się z blachy, podłużnic i podpórek. W każdej kategorii analizowanych struktur rozważano model powierzchniowy i objętościowy. Oceniano przemieszczenia oraz naprężenia w warunkach obciążenia ciśnieniem działającym prostopadle do powierzchni blachy.The paper discusses the application of friction stir welding technology for the construction of aluminum aircraft structures. The method of testing FSW welds to determine their tensile strength is presented. An assessment of the weld microstructure was conducted. To determine the loads acting on the FSW weld, numerical calculations were carried out. This paper presents the results of numerical analysis of a part of the aluminum structure used in aircraft construction. Numerical analysis was carried out for two categories of structures with different geometry. The first analyzed structure is made of sheet metal, frames, stringers and supports. The second analyzed structure consists of sheet metal, stringers and supports. Within each of the analyzed structures, surface and volume models were considered. Displacement and stress were evaluated in conditions of pressure load acting perpendicularly to the sheet surface

Deformacja plastyczna wybranych połączeń RFSSW podczas rozciągania

The dynamic development of the friction stir welding (FSW) technology is the basis for the design of durabe joints inter alia in the aviation industry. This technology has a prospective application, especially for the aluminum alloys. It is suitable for a broad spectrum of permanent joints. The joints obtained by FSW technology are characterized by good mechanical properties. In this paper, the friction stir spot welding joints were analysed. The example of a structure made using this technology were presented. The lap joints made of 2mm Al 6061-T6 sheets were the investigation subject. The different spot welds arrangements were analysed. The tensile test were performed with optical deformation measurement system, which allow to obtain the plastic deformation field on the sample surface. The plastic strain graphs for the characteristic line passing through the maximum deformation were registered and presented. The experimental results were compared to the FEM numerical analysis. The numerical models were built with 3D-solid elements. The boundary conditions, material properties and geometry of the joints were identical as during experimental investigation. The mechanism of deformation of welded joints during tensile test was described and explained. It has been found that the arrangement of the spot welds with respect to the tensile direction has an important influence on the behaviour and deformation of lap joint.Dynamiczny rozwój technologii zgrzewania tarciowego z mieszaniem (FSW) jest podstawą do projektowania wytrzymałych połączeń między innymi w przemyśle lotniczym. Technologia ta, szczególnie dla stopów aluminium, ma perspektywiczne zastosowanie. Nadaje się do wykonywania szerokiego spektrum połączeń nierozłącznych. Połączenia uzyskane przy użyciu tej technologii cechują się dobrymi właściwościami mechanicznymi i użytkowymi. W pracy analizowano połączenia uzyskane przy użyciu technologii punktowego zgrzewania tarciowego z mieszaniem (RFSSW). Zaprezentowano przykład elementu konstrukcji wykonanej przy użyciu tej technologii. Przedmiotem badań w pracy były połączenia zakładkowe wykonane z 2mm blachy Al 6061-T6. Połączenia zgrzewane różniły się ułożeniem zgrzein punktowych. Próbki rozciągano na maszynie wytrzymałościowej, jednocześnie dokonując pomiaru przy użyciu optycznego systemu pomiaru deformacji. Przy użyciu tego systemu uzyskano pole odkształceń plastycznych na powierzchni rozciąganej próbki. Zarejestrowano i przedstawiono wykresy odkształceń plastycznych dla charakterystycznych linii przechodzących przez maksimum odkształcenia. Wyniki badań doświadczalnych odniesiono do przeprowadzonej analizy numerycznej MES. Model numeryczny zbudowano z elementów typu 3D solid. W modelu odwzorowano warunki brzegowe przeprowadzonej próby, właściwości materiału i geometrię złącza. Opisano i wyjaśniono mechanizm deformacji złącz zgrzewanych podczas rozciągania. Stwierdzono, że położenie zgrzein w stosunku do kierunku rozciągania ma istotny wpływ na pracę i deformację połączenia zakładkowego

Selection of basic position in Refill Friction Stir Spot Welding of 2024-T3 and D16UTW aluminum alloy sheets

One of the important parameters of Refill Friction Stir Spot Welding is the so-called basic position of the tool. This is the arrangement of the pin and sleeve which occurs when the tool is plunged into the material. The basic positions can be divided into two categories. In the first category, the sleeve and the pin are above the sheet surface or below sheet surface and in the second category the pin is retracted within the sleeve or protrudes from it

Selection of basic position in Refill Friction Stir Spot Welding of 2024-T3 and D16UTW aluminum alloy sheets

One of the important parameters of Refill Friction Stir Spot Welding is the so-called basic position of the tool. This is the arrangement of the pin and sleeve which occurs when the tool is plunged into the material. The basic positions can be divided into two categories. In the first category, the sleeve and the pin are above the sheet surface or below sheet surface and in the second category the pin is retracted within the sleeve or protrudes from it. The aim of the work was to test four settings of the basic position, and then determine the best setting of the basic position, without changing the other welding parameters. Joints made of an aluminum alloy 2024-T3 sheet having a thickness of 1.0 mm and an aluminum alloy D16UTW sheet having a thickness of 0.6 mm were analysed. The best setting of the basic position was determined based on assessment of the force carried in shear test, macrostructure and weld face of the joints