Browsing by Subject "propagacja fal"

Now showing 1 - 2 of 2

Access status: Restricted ,
Simulation-based testing of structural health monitoring systems
(Data obrony: 2012) Paćko, Paweł
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
The following work focuses on the application of the numerical simulation to the design and virtual testing of structural health monitoring systems. Particular emphasis is on the elastic waves propagation simulation. For this purpose an extremely efficient wave propagation solver based on graphical processing units (GPUs) is developed. The speed-up factor obtained is of order of approximately 400 in case of different implementations of the same algorithm, and of order of thousands when compared to other numerical methods. Furthermore, the method is enhanced by absorbing boundary conditions allowing for model size reduction. In order to improve the method and extend its SHM-related capabilities, two coupling types have been developed. First is a weak, or engineering coupling, enabling the simplified (one-way) FE-FD coupling that may be employed for thermo-mechanical analysis or for piezoelectric transducers simulation. Second type of coupling is a fully coupled procedure allowing for full interaction of the FE and FD, but may be also adjusted to other numerical models. This lead to possible applications in hybrid and multiscale modelling of damage initiation, evolution and its detection process. The work is complemented by theoretical analysis of the developed methods and the stability analysis providing a firm theoretical background for the proposed approaches. A complete simulation package for elastic waves propagation is developed as a result of this work.
Access status: Open Access ,
The study of interaction of shear horizontal guided waves with distributed and local nonlinearities
(Data obrony: 2025-04-04) Osika, Mariusz
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
W opracowanej rozprawie doktorskiej przedstawiono analizę dwóch nieliniowych zjawisk związanych z ultradźwiękowymi prowadzonymi falami poprzecznie spolaryzowanymi. Pierwszym z rozważanych efektów było klasyczne zjawisko interakcji fal z nieliniowością rozproszoną, czyli nieliniowym materiałem. Drugim zjawiskiem było nieklasyczne wzajemne oddziaływanie dwóch fal - wzbudzanych jednocześnie przez monochromatyczne oraz modulowane amplitudowo wymuszenie - oraz lokalnej nieliniowości (np. uszkodzenia zmęczeniowego). Jest ono analogicznym efektem do tego, które zaobserwowano dla fal radiowych, czyli tzw. zjawiska Luksemburg-Gorki (L-G). Prace przedstawiane w niniejszej rozprawie obejmowały opracowanie przeglądu literatury dotyczącej rozważanych zjawisk nieliniowych. Na jego podstawie zdefiniowano cele oraz zakres podjętych prac badawczych. Wśród nich można wskazać obliczenia analityczne bazujące na metodzie perturbacji, które pozwoliły na teoretyczną analizę fizycznych podstaw badanych zjawisk oraz umożliwiły dalsze rozważania. Wyniki otrzymane na podstawie prac analitycznych zweryfikowano z wykorzystaniem symulacji numerycznych bazujących na opracowanej implementacji metody Local Interaction Simulation Approach (LISA) dla fal poprzecznie spolaryzowanych. Opracowane narzędzie numeryczne było dedykowane do modelowania wyżej wymieniowych zjawisk nieliniowych. Ponadto ze względu na fakt, że efekt L-G nie został jak dotąd w pełni zbadany, podjęto prace eksperymentalne, aby dopełnić podjęte badania analityczne oraz symulacyjne.