Primerjava vibracijskih metod je izvedena glede na pristop v časovni domeni, za katerega se v tej raziskavi predpostavi, da je točen. Najbolj točni rezultati so bili izračunani z izboljšano TovoBenasciutti metodo oziroma z Zhao-Baker metodo za primer profilov za pospešena vibracijska testiranja. Za relativno majhne naklone (k ? 3) so ocene konsistentne in natačne, vendar se za višje k-je pojavljata večja napaka in večji raztros ocen. Rezultati so pokazali, da sta, poleg Dirlik metode tudi izboljšana Tovo-Benasciutti in izboljšana Zhao-Baker metoda primerni za vrednotenje utrujanja.
COBISS.SI-ID: 12402715
Dinamične lastnosti spojev je zelo težko natančno modelirati z uporabo izključno analitičnega pristopa. Te lastnosti pa je mogoče pridobiti iz eksperimentalnih podatkov. V tem prispevku predstavljamo metodo za določitev teoretičnega modela spoja iz podstruktur in nabora funkcij frekvenčnega odziva (FRF). Postopek identifikacije obravnava ne samo translacijske, ampak tudi rotacijske prostostne stopnje (RDOFs). Veljavnost predlagane metode je prikazana numerično in eksperimentalno. Za identifikacijo mas, togosti in dušenja dejanskega vijačnega spoja je bil uporabljen kombiniran numerično-eksperimentalni pristop. Z metodo najmanjših kvadratov smo uporabili podatke iz širokega frekvenčnega območja. Metoda sinteze podstrukture z vključenimi lastnostmi spoja je bila uporabljena za preverjanje identificiranih vrednosti.
COBISS.SI-ID: 10470683
Vzbujanje z naključnimi vibracijami je pogost razlog odpovedi, posebej takrat, kadar so vibracije v frekvenčnem območju lastnih frekvenc in je napetostni odziv močno ojačan. Za namen ocene časa do odpovedi oziroma mesta kritične točke se lahko za velikociklično območje opravi analiza vibracijskega utrujanja. Sestoji iz analize strukturne dinamike, izračuna napetostnega odziva in analize utrujanja. Materialni podatki (S-N krivulja), so definirani za ciklično enoosno napetostno stanje konstante amplitude. V realnih primerih je napetostno stanje, zaradi strukturne dinamike, redko enoosno in direktna uporaba S-N krivulje ni vedno mogoča. Napetostno stanje se lahko poenostavi z uporabo večosnega porušitvenega kriterija, katerih različne formulacije je najti v literaturi. V tej raziskavi je teoretično in eksperimentalno primerjana skupina večosnih kriterijev. Primerjani so: kriterij največje normalne napetosti, največje strižne napetosti, največje normalne in strižne napetosti, C-S kriterij, projekcijski pristop ter kriterij Preumonta in Piéforta. Za eksperiment je uporabljen vzorec z bogatim strukturnim odzivom, ki povzroči utrujanje v materialu in porušitev. Eksperimentalna primerjava kritičnih točk (mesta razpoke) in časov do porušitve pokaže ujemajoče se rezultate za primerjane večosne kriterije, z zanesljivimi ocenami časov do porušitve. Opažena je nekoliko slabša natančnost ocene kritične točke na strukturi, za vse izmed primerjanih kriterijev. Raziskava potrjuje ustreznost metod analize vibracijskega utrujanja (od vzbujanja, strukturne dinamike in večosnih kriterijev do spektralnih metod) za uporabo na realnih vibrirajočih strukturah z izrazito strukturno dinamiko.
COBISS.SI-ID: 14504475
Meritve s hitrimi kamerami omogočajo zaznavo polnega polja pomikov. Hitre kamere omogočajo meritve spektrov pomikov do nekaj kHz. Problem hitrih kamer je, da so hitre kamere, ki snemajo v visoki resoluciji pri visokih hitrostih zajema, zelo drage (od nekaj deset do nekaj sto tisoč evrov za kamero). Ta raziskava predstavlja merilni sistem sposoben merjenja visoko-frekvenčnih vibracij z uporabo počasnih fotoaparatov kot so DSLR, brezzrcalni in drugi. Vibracije so merjene s pomočjo harmoničnega utripanja luči pri specificiranih frekvencah. Utripanje luči se modulira s spremembami intenzitete povzročene s pomiki snemanega objekta, fotoaparat pa integrira po času in na ta način proizvede polno polje Fourierevih koeficientov pomikov snemane strukture.
COBISS.SI-ID: 15589915
Raziskava obravnava zmožnosti brezdotičnega merjenja polnega polja pomikov z analizo posnetkov hitre kamere. Na podlagi poenostavljene metode gradientnega optičnega toka, prilagojene za harmonične pomike manjše od velikosti slikovnega elementa (pixel), je predviden potencial razpoznave pomikov. Poenostavitev metode privzema, da je gradient slike linearen in je zato intenziteta svetlobe premosorazmerna pomiku v smeri gradienta intenzitete. Metoda omogoča obravnavo vsakega slikovnega elementa ali podobmočja slike kot posamezen senzor. Potencial ločljivosti in vpliv šuma sta raziskana teoretično, na sintetičnih podatkih in na realnem eksperimentu. Ugotovljeno je, da je moč zaznati pomike manjše od tisočinke slikovnega elementa, pomike manjše od enega slikovnega elemnta pa je moč zaznati tudi pri visokem šumu slike. Ločljivost in razmerje signal-šum sta odvisna od dinamičnega razpona kamere, velikosti podobmočja slike in dolžine zajemanja. Realni eksperimenti demonstrirajo in potrjujejo delovanje razpoznave pomikov iz posnetkov z monokromatsko hitro kamero. Eno-dimenzionalne lastne oblike nosilca so razpoznavne celo pri maksimalni amplitudi pomikov le 0.0008 slikovnega elementa (oz. 0,2 um), iz hitrih posnetkov nihanja činele pa je razpoznati več lastnih oblik nihanja izven ravnine.
COBISS.SI-ID: 15108123
Meritve nihanj struktur s hitrimi kamerami so tipično zelo šumne, saj so pomiki nihajočih struktur zelo majhni (rang mikrometrov, odvisno od strukture). Ugotavljanje modalne informacije je problematično, saj je odziv strukture blizu, ali pod nivojem šuma meritve s hitro kamero. Ta raziskava demonstrira identifikacijo modalnih parametrov za primer takih šumnih meritev. Pokazano je, da je z uporabo metode Least-Squares Complex-Frequency v kombinaciji z metodo Least-Squares Frequency-Domain identifikacija možna tudi pri visokih frekvencah. Z uporabo hibridne identifikacije, kjer se uporabi precizno zaznavalo za identifikacijo lastnih vrednosti in hitra kamera za določanje lastnih oblik polnega polja, je identifikacija možna tudi pod nivojem šuma do frekvenc blizu 10 kHz. Identifikacija izboljša kvaliteto merjenih podatkov in služi kot reduciran model dinamike strukture.
COBISS.SI-ID: 15504923
V prispevku je predstavljen razvoj konsistentnega tangentnega operatorja za »cutting-plane« algoritem (CPA). Za skupino modelov plastičnosti je izveden eksplicitni rekurzivni izraz, ki se v vsaki iteraciji CPA integracijske procedure izboljšuje s ciljem določitve končne vrednosti konsistentnega tangentnega operatorja v primeru ko CPA konvergira. V prispevku prikazan pristop omogoča kvadratično konvergenco numerične integracije konsitutivnih modelov plastičnosti.
COBISS.SI-ID: 13311515
V prispevku je predstavljena izboljšana numerična metoda za optimiranje poljubne prostorske oblike preoblikovalnega orodja za preoblikovanje pločevine. Poleg elastične relaksacije izdelka po končanem preoblikovalnem procesu, ko se izdelek odstrani iz orodja, se v iterativnem postopku optimiranja oblike preoblikovalnega orodja upošteva tudi spreminjeno debelino pločevine v izdelku, ki ravno tako vpliva na natančnost končnega izdelka. Učinkovitost opisane metode je prikazana na dveh primerih optimiranja oblike preoblikovalnega orodja in je preverjena tudi eksperimentalno.
COBISS.SI-ID: 13403419
V prispevku je predstavljena učinkovita numerična shema za integracijo nelinearnih konstitutivnih enačb, pri čemer je bil učinkovito odstranjen ključni razlog za nenatančnost klasične eksplicitne integracijske sheme. Predlagana shema korekcije napake v naslednjem inkrementu (NICE) predstavlja prednost v primerih, ko je zahtevana natančna in hitra integracija konstitutivnega modela, kar je pogost primer v inženirskih izračunih pri direktnem reševanju. Primer takega reševanja so primeri analize ekplicitne dinamike in simulacije procesa preoblikovanja kovin.
COBISS.SI-ID: 11160091
V prispevku je predstavljena eksperimentalna kristalografska analiza zgubanih površin, ki se pojavijo na ukrivljenih elastičnih substratih. Izdelani makroskopski vzorci obsegajo tanko pol-krogelno lupino, pritrjeno na enako ukrivljen deformabilen substrat. Pod vplivom tlačnih napetosti se na površini pojavi urejen (kvazi-heksagonalen) kristalni vzorec jamic, ki se prosto uredi po površini lupine. Topografijo vzorca posnamemo s pomočjo tridimenzionalnega laserskega skaniranja. Ugotovimo, da se grebenasta struktura na površini odlično ujema z Voronoijevim diagramom, ki ga konstruiramo iz lokalnih minimumov jamic. To pomeni, da lahko lokalne minimume jamic vzamemo kot delce z enakim nabojem, ki se uredijo po sferični površini. Strukturo defektov smo analizirali kot funkcijo velikosti sistema. Ugotovili smo, da se ob večanju sistema pojavljajo disklinacije, nad neko velikostjo dislokacije in pri nadaljnjem večanju velikosti še verige dislokacij. Presenetljive podobnosti z drugimi ukrivljenimi dvodimenzionalnimi kristali (npr. koloidnimi kristali) kažejo na dejstvo, da v takšni strukturi pride do napetostne relaksacije ne le zaradi upogiba pri uklonu (tvorba gub) ampak tudi zaradi pojava defektov v samem vzorcu gub. Eksperimentalni sistem, ki je predstavljen v tem prispevku, je edini razpoložljivi makroskopski sistem za proučevanje samo-organiziranih površinskih kristalov.
COBISS.SI-ID: 13852187