Investigation of traffic-induced vibration in Vilnius Arch-Cathedral Belfry

The influence of city traffic-induced vibration on Vilnius Arch-Cathedral Belfry is investigated. Two sources of dynamic excitation are studied. Conventional city traffic is considered to be a natural source of excitation while excitation imposed artificially by moving a heavily loaded truck is considered to be the source of increased risk excitation. The influence of induced vibrations is recorded by accelerometers located in various positions of the Belfry’s structures and shown by accelerograms. Dynamic effects are evaluated by considering acceleration magnitudes and response spectra. A comparative analysis of both effects is presented and conclusions and recommendations are provided

Semi-analytically based finite elements and their application to thin-walled beams/Pusiauanalizinės teorijos bazėje suformuluoti baigtiniai elementai ir jų taikymas plonasienėms sijoms

Pateikiami naujo tipo pusiauanalizinės teorijos pagalba suformuluoti sijų baigtiniai elementai. Šie elementai išvedami iš pusiauanalizinės aukštesnės eilės sijų teorijos, nagrinėjančios sijos skerspjūvį kaip pusiauanalizinių elementų ansamblį. Elemento modelis yra sudaromas prisilaikant hierarchinės dviejų pakopų schemos, kur išskiriami pirminiai ir antriniai kintamieji. Aptartos abiejų pakopų funkcinės (pusiaudiskretinės) priklausomybės. Jos diskretizuojamos mišriais baigtiniais elementais, panaudojant Lagranžo daugiklių metodą. Bendrosios baigtinio elemento priklausomybės panaudotos plonasienių sijų elementams sudaryti. Gauti elementai išbandyti skaitiškai sprendžiant statikos ir dinamikos uždavinius bei lyginant su kitais sprendiniais. Pasiūlyti elementai turi laisvės laipsnius, suderinamus su kontinualiais kūnais, bei leidžia spręsti uždavinius, kur apkrovų bei atramų išsidėstymas išeina iš klasikinių sijų teorijų rėmų. First Published Online: 26 Jul 201

Modelling of cryogenic structure under seismic loading/Kriogeninio įrenginio, veikiamo seisminės apkrovos, modeliavimas

Nagrinėjamas kriogeninio įrenginio seisminės analizės uždavinys baigtinių elementų metodu. Kriogeninį įrenginį sudaro erdvinis rėmas su lakštinio plieno apvalkalu. Pateikiami du seisminio modeliavimo uždaviniai. Pirmajame uždavinyje pateikiamas toks seisminės analizės maternatinis modelis, kuris įvertina seisminį procesą laike. Tokio proceso pavyzdžiu paimtas žemės drebėjimas, įvykęs Mechike 1985 metais. Šiame modelyje įtempimai gaunami integruojant pateiktą literatūroje Mechiko žemės drebėjimo pagreičių diagramą. Integravimas atliekamas dviem skirtingiems laiko žingsniams. Antruoju atveju seisminė apkrova modeliuojama, remiantis buvusios SSSR statybos ir atominės energetikos projektavimo normomis ir taisyklėmis. Analizuojama taip pat skirtingų rėmo elementų ir apvalkalo modelių įtaka seisminiam atsparumui. Pateikiami išsamūs skaičiavimo rezultatai. Skaičiavimai atlikti baigtinių elementų programų paketais, sukurtais VTU konstrukcijų skaitinio modeliavimo ir tyrimo laboratorijoje. Palyginamieji modelių parametrai yra pavojingiausių kolonos ir rygelio maksimalūs įtempimai. Gauti rezultatai parodo, kad pagal atominės energetikos projektavimo normas apskaičiuoti įtempimai praktiškai apgaubia seisminio proceso sukeltus įtempimus, o pagal civilinės statybos normas gauti įtempimai pasiekia tik vidutines jų reikšmes. First Published Online: 26 Jul 201

The finite element analysis of osteoporotic lumbar vertebral body by influence of trabecular bone apparent density and thickness of cortical shell

Osteoporosis causes the bone mass loss and increased fracture risk. This paper presents the modelling of osteoporotic human lumbar vertebrae L1 by employing finite elements method (FEM). The isolated inhomogeneous vertebral body is composed by cortical outer shell and cancellous bone. The level of osteoporotic contribution is characterised by reducing the thickness of cortical shell and elasticity modulus of cancellous bone using power-law dependence with apparent density. The strength parameters are evaluated on the basis of von Mises-Hencky yield criterion. Parametric study of osteoporotic degradation contains the static and nonlinear dynamic analysis of stresses that occur due to physiological load. Results of our investigation are presented in terms of nonlinear interdependence between stress and external load

Numerical simulation of mixing and segregation of granular material

Mixing and segregation of granular material, consisting of spherical particles of various sizes, stirred by a periodically moving bar was simulated numerically, using the discrete element method. It was shown that smaller particles of the granulated material tend to sink to the bottom while the larger particles rise to the top. The segregation process depends on mixing, which is more intense for higher values of the dynamic friction coefficient of the particle material. This dependence is similar to the case of hydrodynamics where mixing is more intense in more viscous fluids, but more thorough understanding of this dependence for the case of granular matter requires further investigations

Numerical Magneto-Mechanical Analysis of Destructive Coils with Reinforcement Cylinders of Various Thicknesses

The destructive laboratory device, generating half-period sinus-shaped magnetic field pulses of 0.15-2 ms duration is investigated numerically. The coil was placed into a steel reinforcement cylinder to resist magnetic forces, while influence of thickness of the reinforcement cylinder is considered in detail. The time-dependent non-linear magneto-mechanical model and the finite element software ANSYS are employed. On the basis of the mechanical analysis, reasonable explanation of the destruction nature is provided. The numerically obtained operation threshold value was in good agreement with experimental measurements