U radu je predstavljena alternativna strategija poboljšanja energetske učinkovitosti primjenom novih tehničkih rješenja u sustavima dvoslojnih fasada (eng. Double Skin Façade, DSF). Istraživanje je ...fokusirano na model s ciljem kvalifikacije djelotvorne strategije upravljanja koja koristi sustav neuronskih mreža (ANN) i podešavanje prilagođenom Ljapunovom metodom. Rezultati provedenih istraživanja su opravdali upotrebu jednostavnih diferencijalnih jednadžbi u daljnjem istraživanju upravljanja dinamikom DSF-a.
The researches in the field of fatigue failure are mainly aimed at
identifying the factors which determine the fatigue behavior of the
structural components and their inter relations. It is known ...that the fatigue
resistance of structures is influenced mostly by load sequences, combinations
of load types, as well as by materials and their fatigue properties.
Therefore, the fatigue life cannot be determined without a thorough analysis
of these parameters. Materials known as superalloys exhibit excellent
mechanical strength and considerable creep resistance, especially at high
temperatures. However, a critical property of these alloys is their
resistance to fatigue-crack propagation, particularly at service
temperatures. Besides, their fatigue features are not as easily accessible as
of other materials (aluminum or steel, for instance). Consequently,
determining the fatigue life in superalloy structures is not an easy task to
accomplish. Taking into consideration the superalloy properties set in the
NASGRO database, this thesis has explored the fatigue life of the real
structural components, considering – at the same time – the stresses of both
constant and variable amplitudes. The structural components have been
designed in the CATIA v5, whereas the propagations of the 2D and 3D fatigue
cracks through the structure have been simulated afterwards by the
application of the FEM in the FRANC2D/L, and the application of the extended
finite element method (XFEM) in the Abaqus software. Special attention has
been devoted to the fatigue analysis of the spar of a light aircraft.
Numerical methods have been used to identify the weak points on the spar,
along with the fatigue life of a spar crack and its direction of propagation.
The results gained have corresponded well with the experimental values
obtained on the spar of the alloy 2024-T3. Taking into account the good
correlation between numerical and experimental values, the same finite
element models have been used to estimate the crack life on the spars made of
super alloys. The investigations have shown that the majority of the super
alloys possess fatigue properties similar to aluminum, and in a few of them
the life of fatigue crack has proved to be much longer than in the 2024-T3
alloy. Through a couple of representative 3D examples, the thesis has also
successfully verified the extended finite element method.
Istraživanja u oblasti loma usled zamora uglavnom su usmerena ka
identifikaciji faktora od kojih zavisi ponašanje pod zamorom nosećih
struktura, kao i proučavanju njihovih međusobnih odnosa. Različiti redosledi
primene opterećenja, kombinovanje različitih tipova opterećenja, kao i
materijali i njihova svojstva, najviše utiču na otpornost na zamor, pa se
određivanje veka pod zamorom ne može sprovesti bez detaljne analize ovih
parametara. Materijali poznati pod imenom super legure imaju izvanrednu
čvrstoću i otpornost na puzanje (naročito pri visokim temperaturama), ali im
otpornost na zamor i širenje prsline nisu jače strane. Pored toga, njihove
zamorne karakteristike nisu lako dostupne kao karakteristike drugih
materijala (aluminijum, čelik), pa određivanje zamornog veka struktura od
super legura ne predstavlja lak zadatak. Uzimajući u obzir karakteristike
super legura koje se nalaze u NASGRO bazi, u okviru teze je sprovedeno
istraživanje zamornog veka realnih strukturnih elemenata, pri čemu su u obzir
uzeti i naponi promenljivih i naponi konstantnih amplituda. Strukturni
elementi su projektovani u softveru CATIA v5, a zatim su primenom metode
konačnih elemenata u softveru FRANC2D/L i primenom proširene metode konačnih
elemenata u softveru Abaqus simulirana širenja 2D i 3D zamorne prsline kroz
strukturu. Posebna pažnja posvećena je analizi zamora ramenjače lakog aviona.
Numeričkim metodama su identifikovana slaba mesta na ramenjači, kao i pravac
širenja i zamorni vek prsline, a dobijeni rezultati su se dobro slagali sa
eksperimentalnim vrednostima na ramenjačama od legure 2024-T3. S obzirom na
saglasnost numeričkih i eksperimentalnih vrednosti, razvijeni modeli konačnih
elemenata iskorišćeni su i da se dobije procena veka prslina na
ramenjačama od super legura. Istraživanja su pokazala da većina super legura
ima zamorna svojstva slična aluminijumu, dok je kod nekoliko njih prslina
imala znatno duži vek nego kod legure 2024-T3. U tezi je takođe, kroz
nekoliko karakterističnih 3D primera, uspešno verifikovana proširena metoda
konačnih elemenata.
In general, joint prostheses are a short-term success, for biological and mechanical conflicts often cause them to fail. There are numerous potential problems that can influence the long-term success ...of the operation after the implantation. Fatigue fracture and wear have been identified as the most common problems related to loosening and final failure of orthopedic implants, such as knee and hip joint prostheses. During the surgical procedure and general handling of the prosthesis, scratches will inevitably appear on its surface, which can provide locations for crack initiation. Since fracture behaviour is among implant design parameters, it is necessary to understand fracture initiation and its subsequent growth, in order to prevent the catastrophic failure of the implant. When the fracture mechanics parameter, i.e. the measure of toughness of the material in presence of a finite length crack within the region pertaining to Hooke's Law, is the critical stress intensity factor Kic, linear elastic fracture mechanics can be applied in biomedical implant design. In the course of this dissertation an experimental analysis was performed to obtain fracture mechanics parameters of 316L stainless steel and Ti-6A1-4V titanium alloy, using standard fracture mechanics tests on modified CT and notch specimens, and contemporary methods for obtaining specimen displacement and strain fields. The studies indicate that titanium alloys have worse fracture toughness characteristics than the other materials tested, along with great notch sensitivity, but that the choice of implant materials must be strongly influenced by the effects of material biocompatibility as well. Displacement fields during crack tip opening and fracture of the stainless steel and titanium alloy specimens were obtained using relevant software. Three-dimensional optical GOM system and Aramis software were used to perform experimental strain analysis on the specimens, with results showing that the applied measurement method gave good results in performing fracture behaviour studies of metallic biomaterials. Bearing in mind that the system used in this experimental analysis is also used to solve problems of structural integrity analysis and determining of material properties, the conclusion is that this method is suitable for analysis of bodies with irregular geometries made from various materials, as is often the case in biomedical applications. Fatigue fracture studies are aimed towards determining the factors influencing prosthesis behaviour in real exploitation conditions. Therefore, further studies in the course of this dissertation encompassed analysis of mechanical properties of the materials using the complicated geometries of implants themselves. Analysis of mechanical behaviour of hip implant biomaterials under external loading is an important step in ensuring implant integrity and safe operation. It is especially important to determine implant fracture conditions and factors which promote the rate of load-bearing failure. The standard that is most commonly applied in testing the toughness of femoral components of hip prostheses is ISO 7206, which prescribes laboratory testing conditions. Experimental analysis was performed on three hip implant specimens removed from patients after revision surgery to determine mechanical behaviour under chosen critical stress load values, by using non-contact three-dimensional displacement and strain field measurement system. In order to analyse the mechanical behaviour of the prostheses under real physiological loading, the conditions of the experiment were based on the ISO 7206 standard, with maximum applied loads that can occur in vivo, and a comparison analysis was performed using obtained results for maximum loads, and maximum standard-recommended loads. Strain field results are shown, resulting from relevant implant loading occurring during gait cycle, especially at stress concentration points. During further study numerical models were created, which gave results close to obtained experimental values, and a simulation of mechanical behaviour of hip prosthesis under characteristic loading was performed. The results show that the damage and cracks can be expected to initiate at the stress concentration points in the material, due to the fact that those areas exhibit stress values very close to, or even exceeding yield stress values of analyzed biomaterials. It is realistic to expect that microdamage will occur at the largest stress concentration spots on the hip prosthesis stem in active patients, who exert greater loads on the hip joint. Classical FEM is very limited in simulating crack growth, due to the fact that mesh regeneration is necessary after each growth step. Most contemporary modelling methods were used to model the problem of crack growth in the material, using extended finite element method in the software compatible with ABAQUS. It is shown that by using numerical simulations it is possible to predict behaviour of a stem with crack-type damage, and determine the number of gait cycles that will lead to final failure of the prosthesis. Information presented in this work show that mechanical behaviour and fracture behaviour are very important factors in bioprosthesis design and material selection. Fatigue, alongside with biological factors, i.e. biocompatibility, should be one of the main criteria in implant design.
Proteze zglobova imaju, uopšte uzevši, kratkoročni uspeh, pošto biološki i mehaniČki konflikti često uzrokuju otkaz implanata. Postoji puno potencijalnih problema koji mogu uticati na dugoročni ishod operacije, nakon što je urađena implantacija. Primećeno je da su u ortopedskim primenama, poput proteza kolena i kuka, lom usled zamora i habanje identifikovani kao najčešći problemi koji su povezani sa popuštanjem spoja kost-proteza i konačnim otkazom implanta. Tokom hirurške procedure i rada sa protezom neminovno će doći do pojave ogrebotina na njenoj površini, što može uzrokovati lokacije za pojavu prsline. Parametri projektovanja koje treba razmatrati u implantima su i parametri mehanike loma, pa je stoga neophodno razumevanje pojave inicijacije prsline i njenog daljeg rasta, radi sprečavanja katastrofalnog loma implanta. Linearno elastična mehanika loma se može primeniti u projektovanju biomedicinskih implanata, kada je parametar mehanike loma, odnosno mera čvrstoće materijala u prisustvu prsline konačne veličine u području važenja Hukovog zakona, kritični faktor intenziteta napona Kic. U okviru distertacije sprovedena su eksperimentalna istraživanja određivanja parametara mehanike loma nerđajućeg čelika 316L i titanove legure Ti-6A1-4V primenom standardnih ispitivanja mehanike loma izvedenih na modifikovanim CT epruvetama i epruvetama sa zarezom, uz primenu savremenih metoda za praćenje polja pomeranja i deformacija na epruvetama. Istraživanja pokazuju da najlošije karakteristike u odnosu na žilavost loma imaju legure titana, koje pokazuju i veoma veliku osetljivost na zareze, međutim treba uzeti u obzir da pri izboru materijala za implante od značajnog uticaja i efekti biokompatibilnosti materijala. Prikazani su rezultati polja pomeranja tokom otvaranja vrha prslina i loma na analiziranim epruvetama od nerđajućeg čelika i titan legura, dobijeni primenom relevantnog softvera. Trodimenzionalni optički sistem GOM i softver Aramis primenjeni su za izvođenje eksperimentalne deformacione analize ispitivanih epruveta, a rezultati pokazuju da primenjena metoda merenja daje dobre rezultate u istraživanju ponašanja loma metalnih biomaterijala. Imajući u vidu da se sistem, korišćen u ovoj eksperimentalnoj analizi, koristi za rešavanje problema analize strukturnog integriteta i određivanja osobina materijala, zaključak je da je ova metoda pogodna za analizu nepravilnih geometrija predmeta sačinjenih od raznih materijala, što je često slučaj u biomedicinskim primenama. Istraživanja u oblasti loma usled zamora usmerena su na identifikaciju faktora koji utiču na ponašanje proteze u realnim uslovima eksploatacije, pa su dalja istraživanja u okviru teze obuhvatila ispitivanja mehaničkog ponašanja materijala, na komplikovanim geometrijama samog implanta. U tom smislu, proučavanje ponašanja biomaterijala koji se koriste za izradu proteza veštačkog kuka pod dejstvom spoljašnjeg opterećenja ima važnu ulogu u obezbeđivanju integriteta i sigurnog rada implanta. Naročito je važno definisati pod kojim uslovima dolazi do njihovog loma i koji faktori utiču na dinamiku gubitka nosivosti. Najčešći standard koji se primenjuje za određivanje otpornosti femoralnih komponenti proteza kuka je ISO 7206, kojim se propisuju laboratorijski testovi. Izvršena su eksperimentalna merenja na tri uzorka proteze kuka koji su uklonjeni iz pacijenta nakon revizije, u smislu određivanja ponašanja pod dejstvom izabranih kritičnih vrednosti opterećenja, pri čemu je primenjen merni sistem za trodimenzionalno beskontaktno merenje polja pomeranja i deformacija. Kako bi se analiziralo mehaničko ponašanje proteze pod realnim fiziološkim opterećenjem, uslovi eksperimenta su bazirani na ISO 7206 standardu, ali su primenjena maksimalna opterećenja na implantu koja se mogu javiti in vivo, te je prikazana i uporedna analiza sa rezultatima merenja dobijenih primenom opterećenja koja su propisana standardom. Prikazani su rezultati polja deformacija koje nastaje dejstvom relevantnih opterećenja koja se javljaju na implantu tokom ciklusa hodanja, i to pre svega na mestima koncentracije napona. U cilju daljih istraživanja urađeni su numerički modeli koji daju rezultate bliske dobijenim eksperimentalnim vrednostima, nakon čega su izvršene simulacije ponašanja stema proteze kuka pod karakterističnim opterećenjem. Rezultati pokazuju da se na mestima povećane koncentracije napona može očekivati pojava oštećenja i prslina u materijalu, usled činjenice da su u tim oblastima dobijene vrednosti napona koje su veoma bliske ili čak i veće od granica tečenj
Četrdeseta obljetnica Katedre i Laboratorija za obradu polimera na FSB-u u Zagrebu bila je prigoda ne samo za pogled unatrag nego i za pogled u budućnost. Koji će biti izazovi u znanosti i ...istraživanju? Koji će zahtjevi biti postavljeni industriji i kupcima? Modeliranje i simulacija, iako već na visokoj razini, još će više dobiti na važnosti, jer će se povećati potreba za razumijevanjem i predviđanjem obrade kompleksnih proizvoda s novim materijalima. Budući da su pouzdani podatci o materijalu ključan čimbenik dobrih rezultata simulacije, velik dio napora ulagat će se u to polje. Simulacija i kvalitetni podatci o materijalu bit će onda osnova za razvoj polimernih postupaka izvan sadašnjih granica i tako će omogućiti nove konstrukcije s novim materijalima kao što su posebni spojevi, bioplastike ili oporabljeni materijal. Obrada polimera neće samo ostati fascinantna nego će postati još uzbudljivija s novim mogućnostima i novim izazovima koje će donijeti budućnost.
Modernizacija poduzetničkog visokoškolskog obrazovanja jedan je od važnih elemenata sveukupnog gospodarskog i društvenog razvoja u Europskoj uniji i Hrvatskoj. Svrha ovog rada bila je istražiti ...zadovoljstvo i preferencije studenata u pogledu uvedenih aktivnih metoda poučavanja na diplomskoj razini studija poduzetništva na Veleučilištu u Rijeci. Istraživanje je provedeno pomoću upitnika oblikovanog s ciljem prikupljanja primarnih podataka putem online anketiranja. Računalna marketinška simulacija predstavlja ključnu aktivnu metodu učenja, koja je predmet analize u ovom radu, pored analize poslovnog slučaja i klasičnih predavanja, također primijenjenih u sklopu nastave kolegija Upravljanje marketingom. Statistička analiza rezultata istraživanja pokazala je da studenti visoko ocjenjuju primjenjivost aktivnih metoda učenja u savladavanju gradiva, no malu prednost ipak daju tradicionalnim metodama. Nadalje, utvrđeno je visoko zadovoljstvo ispitanika jasnoćom i korisnošću nastavnih materijala, ali istovremeno i nešto manje nezadovoljstvo prevelikim opsegom i kompleksnosti nastavnih materijala, koji nisu ocijenjeni kao optimalni. U pogledu primjenjivosti spoznaja stečenih tijekom simulacije u gospodarskoj praksi većina ispitanika ocijenila je primjenu spoznaja mogućom, no pritom gotovo polovica ispitanika nije znala/mogla ocijeniti primjenjivost spoznaja u praksi. Rezultati ovog istraživanja mogu pridonijeti unaprjeđenju postojećih spoznaja o prednostima simulacija te široj primjeni aktivnog i suradničkog učenja u visokom obrazovanju.
Često se postavlja pitanje opravdanosti investicija za unapređivanje sistema održavanja. Uvođenje strategija održavanja, kao što su RCM, TPM, održavanje prema stanju i sličnih, danas je svetski trend ...u usavršavanju sistema održavanja. Na primeru jednog modela taksi preduzeća, uz upotrebu metode simulacije, zasnovane na sistemskoj dinamici, izvršena je analiza efekata koje bi imalo uvođenje savremenih strategija održavanja u taj sistem. Došlo se do zaključaka koji su slični svetskim iskustvima. Najpre se mora izvršiti stabilizacija i pravilno dimenzioniranje sistema održavanja, da bi se zatim pristupilo usavršavanju sistema primenom odgovarajućih strategija. Uvođenje strategija održavanja odgovara prvenstveno sistemima kod kojih tehnička sredstva moraju neprestano da rade, odnosno imaju visok koeficijent eksploatacije. Prosečno, za svakih 10% smanjenja u broju otkaza, vremenu preventivnog održavanja i učestanosti preventivnih akcija, ukupan profit preduzeća raste oko 5%. Poboljšanja u domenu znanja održavaoca i kvaliteta rada donose narednih 5% povećanja profita. / Investments in the improvement of maintenance systems are often brought into question as to whether they are justified or not. Introducing maintenance strategies, eg. RCM, TPM, on-condition maintenance, etc., is nowadays a worldurde tendency in the improvement of maintenance systems. The simulation method based on system dynamics has been applied to a model of a taxi business in order to analyze the effects of introducing modern maintenance strategies into that system. The obtained results show good accordance with experiences wordurde. The stabilization and adequate dimensioning of the maintenance system should proceed the system improvement using adequate strategies. Bringing maintenance strategies into use predominantly suits the systems with a high duty factor, ie. the systems with continually operating elements. Every 10% of reduction in the number of failures, preventive maintenance time and frequency of preventive actions gives an average rise of about 5% to the overall profit of a business. Improvements in the field of knowledge and quality of work bring further 5% rise in profit.
Razvoj geostatistike, primijenjene u ležištima ugljikovodika u Hrvatskoj, može se pratiti kroz četiri glavna razdoblja. Prvi je obuhvatio jednodimenzionalne variogramske analize načinjene u ...Bjelovarskoj subdepresiji. Drugo razdoblje uključilo je uporabu tehnika jednostavnoga i običnoga kriginga za kartiranje poroznosti, zatim izradu po prvi puta karte kokrigingom te izračun srednje kvadratne pogrješke kao alata za provjeru "točnosti" karata. Slijedila je primjena tehnike uzorkovanja nazvane "jack-knifing" te izrada algoritma za izračun Lagrangeova multiplikatora. Zadnji period uključio je rad s indikatorskim krigingom za kartiranje litofacijesa te uporabu simulacija (Gaussovih i inidikatorskih) uglavnom za određivanje nesigurnosti u pojedinačnim zonama. Odabir ležišnih varijabli koje se obično kartiraju geostatistikom najčešće uključuje poroznost (s teorijski normalnom razdiobom) te debljinu (s isto takvom razdiobom u posebnim uvjetima). Geostatističke karte predstavljaju najbolje grafičke izlaze za prikaz ležišnih obilježja kada ulazni skup obuhvaća 20 ili više "čvrstih" (mjerenih) podataka. Ta granica se može spustiti i na 10 takvih podataka u slučajevima kada postoji i sekundarna varijabla.
Geostatističke metode temeljene na indikatorskome kartiranju (indikatorsko krigiranje i sekvencijske indikatorske simulacije), opisane u ovome radu, uglavnom se koriste za kartiranje ili modeliranje ...facijesa. Općenito se pretpostavlja da bi varijable koje opisuju facijes trebale biti kategoričke, no činjenica je da i kontinuirane varijable, poput šupljikavosti, mogu opisati različite litofacijese. Kod kontinuiranih varijabli nužno je načiniti kumulativnu funkciju distribucije. Sama metodologija podrazumijeva niz graničnih vrijednosti pomoću kojih se radi indikatorska transformacija kontinuirane varijable u kategoričku. Na temelju kumulativne funkcije distribucije određuju se vjerojatnosti za svaku graničnu vrijednost, a svaka dijeli podatke u dvije skupine: (1) onu u kojoj su vrijednosti niže od granične i (2) onu u kojoj su vrijednosti više od granične. Indikatorska varijabla tako poprima vrijednost 1 na smjestištima gdje joj je mjerena vrijednost veća od granične i 0 drugdje. Kumulativna funkcija distribucije ovisi o broju graničnih vrijednosti, odnosno ona je bolje opisana kod njihova većeg broja. Rezultat su indikatorskoga krigiranja karte vjerojatnosti pojave određenoga litofacijesa na nekoj lokaciji. Stohastičke realizacije daju više različitih (sličnih, no nikada identičnih) rješenja za isti ulazni skup podataka. Sva ona jednako su vjerojatna. Sekvencijskim indikatorskim simulacijama također se mogu dobiti karte vjerojatnosti. Metode temeljene na indikatorskome krigiranju imaju nekoliko prednosti. Nije nužna normalna razdioba ulaznih podataka (primjerice mogu se primijeniti i u slučaju bimodalne razdiobe) i prikazuju povezanost najvećih ili najmanjih vrijednosti, što može uputiti na npr. položaje taložnih kanala. Indikatorsko krigiranje i sekvencijske indikatorske simulacije primijenjene su za kartiranje šupljikavosti gornjomiocenskih ležišta u Savskoj depresiji. Tijekom kasnoga miocena sedimentacija se odvijala turbiditnim strujama uz taloženje pijesaka u najdubljim dijelovima taložnoga prostora. Takvi dijelovi turbiditnih kanala mogu se vidjeti na kartama vjerojatnosti za graničnu vrijednost od 19 %, i to determinističkim i stohastičkim.
Uzroci i karakteristike cikličnosti privredne konjukture predmet su znanstvene analize već dugi niz godina. Relativno je skroman broj pokušaja ilustriranja ove problematike putem poslovnih igara. ...Poslovna igra STRATEGEM—2 namijenjena je analizi i demonstraciji makroekonomskih efekata Kondratieff-og dugog privrednog ciklusa koji se ispoljavaju uz određeno zakašnjenje. Značaj spoznavanja odgođenih efekata, indukcije i kontrole privredne konjukture, a u obliku prepoznatljivom i razumljivom studentima čini se dostatnim motivom za uvođenje sličnih simulacija u redovnu predavačku praksu.
E – urbani sistemi Zakrajšek, Franc J; Zakrajšek, Petra; Stare, Jurij ...
Urbani izziv,
12/2000, Letnik:
11, Številka:
2
Journal Article
Recenzirano
Odprti dostop
Informacijska in telekomunikacijske tehnologije čedalje bolj vplivajo na življenje in delo. Predvidevajo, da bo v naslednjih petih letih kar 80 % vsega poslovanja elektronskega, tako imenovanega ...e-poslovanja (»e-business«). Zadnje čase se že celo pri nas govori o »e-vladanju«. Usmerjali, želeli ali pa ne, virtualna omrežja spreminjajo urbane sisteme v e-urbane sisteme. Koliko bo to v dobro ljudem je odvisno tudi od načrtovalcev prostora. V prispevku so z predznakom »e« razloženi pojmi kot so urbani sistemi, posameznikov vsakdan, nepremičnine in simulacije.
PDF
