The influence of pathologies to blood pressure and velocity in blood vessels.

The influence of pathologies to blood pressure and velocity in blood vessels.

The numerical analysis of electromagnetic railgun dynamics under transient load is considered in current PhD thesis. The object of investigation is electro-magnetic accelerator EMA-3 at French-German institute of Sain-Louis (ISL). The aim of work covers the development of the finite element model of the EMA-3 rail gun and its application for investigation of the mechanical behaviour of railgun under differently induced loading regimes. There are several tasks under consideration. The first one is development of the finite element model. The 2D model consisting of four node plane and elastic springs was suggested and examined. The second one is evaluation of influence particular loading to dynamic behaviour and giving of recommendations. This thesis contains introduction, four chapters, the summary of results and conclusions, and the list of cited literature and list of publications of the author. In introductory chapter, the problem is formulated and relevance of the work is discussed. The goals and objectives of the work, research methodology and scientific novelty, practical significance and defended propositions are briefly described. Publications and reports at conferences on the theme of dissertation are presented at the end of introduction. The first chapter covers the review of the references on the electromagnetic railgun. It contains description of the development history, physical principles and decisive factors. Later, the gun structure is considered with the... [to full text] / Disertacijoje baigtinių elementų metodu nagrinėjamas elektromagnetinės šaudyklės (EMŠ) konstrukcinių dalių mechaninis būvis, veikiant dinaminei ap-krovai. Tyrimo objektas yra EMŠ „EMA-3“. Šaudyklės mechaninė dalis sudaryta iš elektrai laidžių bėgių, pritvirtintų prie dielektrinio pagrindo. Tiriama mechani-nio būvio rodiklių priklausomybė nuo apkrovos pobūdžio ir šaudyklės bėgių įtvirtinimo. Šaudyklės mechaninio būvio nustatymas jos darbo metu leistų tiks-liau prognozuoti jos elgseną, pagreitintų projektavimą, tobulinimą ir atpigintų eksploatavimą. Disertacijos tikslas yra skaitiniais metodais aprašyti ir ištirti šau-dyklės mechaninį deformavimą, veikiant dinaminei apkrovai, ištirti mechaninio būvio rodiklių priklausomybes nuo apkrovos parametrų, palyginti skirtingus ap-krovų režimus. Remiantis gautais skaičiavimo rezultatais, siekiama įvertinti šių veiksnių įtaką ir teikti siūlymus režimų patobulinimui. Darbe spręsti keli uždaviniai: sudarytas ir ištirtas „EMA-3“ šaudyklės skaiti-nis baigtinių elementų modelis. Pasiūlytais rodikliais įvertintas šaudyklės mecha-ninis būvis ir palyginta realių apkrovų įtaką bėgių deformavimui. Uždaviniai su-formuluoti atsižvelgiant į esamų modelių ribotumą, į šaudyklės rezonansinę elgseną kritinio greičio aplinkoje ir į tinkamo darbinio režimo parinkimo proble-mą. Disertaciją sudaro įvadas ir keturi skyriai. Įvade apibrėžta tyrimų sritis ir aktualumas, aprašyta mokslo problema, su-formuluotas darbo tikslas ir uždaviniai, paminėti naudoti tyrimo... [toliau žr. visą tekstą]

Darbe nagrinėjami dviejų tipų spiraliniai induktoriai, bei matematiniai jų modeliai. Spiralinio induktoriaus tyrimai atliekami naudojant specialų eksperimentinį stendą, bei sukūriant jų metematinius modelius pasitelkiant FLUX® 9 programinį paketą. Darbe sukurtas specialus eksperimentinis stendas ir jo valdymo algoritmas. Pagal šį valdymo algoritmą, pasitelkiant Labview® 6.1 programinį paketą, parašyta stendo valdymo programa. FLUX® 9 programos aplinkoje sudaryti spiralinio induktoriaus modeliai. Gautos spiralinio induktoriaus magnetinio lauko priklausomybės nuo magnetinio lauko jutiklio padėties erdvėje. Tyrimų rezultatai suteikia galimybę prognozuoti realaus spiralinio induktoriaus parametrus, neatliekant brangių ir ilgai trunkančių eksperimentų. / Helix indicators of two types and their mathematical models are analyzed in this paper. Tests of the spiral indicator have been performed using a special experimental stand and establishing their mathematical models with a help of the FLUX® 9 software package. A special experimental stand and control algorithm have been developed in this research work. Based on this control algorithm a stand control program has been created with a help of the Labview® 6.1 software package. In the FLUX® 9 software environment, simulation models of the helix indicator have been established. Dependence of the magnetic field of the helix indicator on the location of the magnetic field sensor in the space was investigated. The results of the research provide for a possibility to forecast parameters of the real helix indicator avoiding expensive and long lasting experiments.

Šiandien dviratis užima gana svarbią vietą tarp kitų transporto rūšių. Jis suteikia didesnę judėjimo laisvę, todėl naudojamas laisvalaikio praleidimui, susisiekimui, turizmui, sportavimui. Tai ne tik patogi, bet ir ekonomiška važiavimo priemonė. Kadangi dviračio vairas yra vienas svarbiausių jo elementų, lemiančių dviračio valdymą, todėl svarbu kad vairo statinis stiprumas ir standumas atitiktų keliamus reikalavimus. Šių reikalavimų laikymasis turi įtakos dviračio kokybei ir saugumui. Atitikimas standartų normoms nustatomas atliekant bandymus. Bandymų rezultatai laikomi teigiamais, jeigu po atliktų tyrimų nenustatomi lūžiai, įtrūkimai, įbrėžimai ar leistinus dydžius viršijantys konstrukcijos formos pakitimai. Siekiant išanalizuoti ir eksperimentiškai patikrinti dviračio vairo statinį stiprumą ir standumą naudojant plėvelinius tenzojutiklius ir informacinę matavimo sistemą, valdomą „Catman“ programine įranga, buvo atliktas eksperimentinis dviračio vairo statinio stiprumo ir standumo tyrimas. Tiek eksperimentinio tyrimo rezultatai, tiek baigtinių elementų metodo skaičiavimai, parodė, kad dviračio vairas atitiko standartuose keliamus dviračio vairo standumo ir stiprumo reikalavimus ir neviršijo juose numatytų reikšmių. / Nowadays bike has quite an important place among other modes of transport. It provides greater freedom of movement, and it is used for leisure, travelling, tourism and sports. It is not only convenient but also cost-effective vehicle of travelling. As the bicycle wheel is one of its most important elements that determine the wheel control, so it is important that the static strength and rigidity would comply with the requirements of qualify. Quality requirements compliance has an impact on the quality and safety of the bicycle. Compliance to the requirements is determined during the experiment. The experiment is considered positive if there are no breaks, cracks, scratches and the structural changes in shape meet the permitted levels. In order to analyse and experimentally verify the handlebar static strength and rigidity using tenzosensor measurement and information system operated by „Catman” software has been made an experimental bicycle wheel strength and rigidity analysis. Experimental results and finite element method calculations showed that the bicycle wheel meets the strength and rigidity standards requirements and don’t exceed them.

Tampriosios bangos (arba akustinės ar bet kokios kitos bangos) sklidimo tyrimai yra svarbūs tokiose srityse kaip seismologija arba neardantis medžiagos testavimas. Tamprioje srityje šis reiškinys aprašomas tampriosios bangos dinamine diferencialine lygtimi. Tačiau šios lygties sprendimas naudojant tokius skaitinius metodus kaip baigtiniai elementai reikalauja sritį padalinti į milijonus elementų. Naujų skaičiavimo technologijų kaip bendros paskirties grafiniai procesoriai (GPU) atsiradimas skaičiavimų laiką leidžia ženkliai sumažinti, tačiau algoritmai turi būti specialiai pritaikomi. Todėl šiame darbe koncentruojamasi į trumpos tampriosios bangos baigtinių elementų modelio sukūrimą ir algoritmų tobulinimą naudojant GPU bei pagrindinį procesorių (CPU). Lygties integravimui buvo pasirinktas centrinių skirtumų metodo (CSM) schema. Ši integravimo schema buvo modifikuota taip, kad būtų galima išskirti tris integravimo algoritmo etapus: išorinės jėgos įvertinimas, elementų deformacijos sąlygotų jėgų įvertinimas bei magų poslinkių, greičių ir jėgų perskaičiavimas. Remiantis strategija pasiūlyta [1] šaltinyje, buvo sukurti lygiagretūs algoritmai 2 ir 3 etapo skaičiavimams atlikti. Toliau antrojo etapo algoritmas buvo optimizuotas 2 kartus. Pirmiausia buvo atsisakyta elementų mazgų indeksų masyvo: tai skaičiavimo laiką sumažino 20%. Po to algoritmas buvo modifikuotas taip, kad elementus būtų galima apdoroti blokais kaip siūloma [12] ir [22] šaltiniuose. Skaičiavimo laiką tai leido... [toliau žr. visą tekstą] / Understanding elastic wave (or acoustic or any other type of wave for that matter) phenomenon is of great importance in areas such as seismology or non destructive testing (NDT). This phenomenon in case of elastic environment is described by dynamic elastic differential equations. However, computational models like finite element method consumes huge amounts of computational power as even for relatively small problems require dividing area of interest into millions of elements. In the advent of general purpose GPU computing new opportunities for speeding up computations as well as challenges for developing high performance algorithms suited for new kinds of processors arise. Therefore this work concentrates on developing a finite element based short elastic wave propagation model on GPU as well as CPU. Central difference explicit wave equation integration scheme has been chosen. It then was slightly modified in order to separate integration algorithm into three phases: external force evaluation, evaluation of forces that occur due to stresses of elements and recalculation of node shifts, speeds and forces. A parallel algorithm has been developed for executing third and seconds phases, based on strategy suggested in [1]. Then the algorithm of the second phase has been optimized 2 times: at first the array of element node indices was eliminated yielding 20% performance boost, then modifications have been made to process elements in blocks by using strategy described at [22]... [to full text]

The ability to design the rational structure in short terms is obvious economical demand hence the engineer must have at his disposal the methodology of optimization of such structures. Grillage structures are widely used in engineering practice, e. g. in construction of so-called grillage-type foundations (further grillages). Nowadays the good-performing optimization algorithms for topology optimization of grillages – separately investigating each beam in the grillage – are elaborated therefore the main attention of this work is devoted to the simultaneous topology and size optimization of grillages, which is obviously insufficiently explored so far. The optimal grillage should meet twofold criteria: the number of piles should be minimal, and the connecting beams should receive minimal feasible bending moments what leads to minimal consumption of concrete for beams. Obviously two separate optimization problems are considered here: determination of minimal number of piles and determination of minimal volume of beams. Whereas the carrying capacity of a single pile is known, the first optimization problem can be rendered as minimization of the maximal reactive force in piles among all set of piles. Analogously, the second problem corresponds to the minimization of the maximal bending moments in connecting beams. The bending moments depend also on stiffness of beams hence the cross-sectional dimensions of beams must be identified simultaneously. Both problems can be incorporated... [to full text] / Sijynų optimizavimo rezultatai turi didelę reikšmę ekonominiu požiūriu, nes ypatingai svarbu gebėti greitai suprojektuoti pigią ir tuo pačiu racionalią bei patvarią konstrukciją. Todėl inžineriniu požiūriu šios problemos sprendimo rezultatai turi didelę reikšmę kuriant efektyvią sijynų optimizavimo technologiją. Sijynai – sudaryti iš polių ir jungiančiųjų sijų – yra labai efektyvios ir paplitusios polinių pamatų inžinerinės konstrukcijos. Šiame darbe dėmesys bus skiriamas iki šiol dar nepakankamai išnagrinėtam sijynų topologijos ir matmenų sinchroniniam optimizavimui. Šioje disertacijoje topologijos optimizavimas suprantamas kaip optimalios polių išdėstymo po jungiančiosiomis sijomis schemos ieškojimas esant duotam polių skaičiui, o matmenų optimizavimas – kaip jungiančiųjų sijų skerspjūvio optimalių matmenų ieškojimas, laikant, kad visų sijų skerspjūvis vienodas. Darbe bus bandoma apjungti topologijos ir matmenų optimizavimą į vieną algoritmo žingsnį, tuo padidinant tikimybę gauti geresnį optimizavimo sprendinį. Ši problema yra daugiakriterio globalaus optimizavimo uždavinys. Iki šiol tokie didelės apimties uždaviniai nėra iki galo išspręsti, nes jie yra pakankamai sudėtingi: tenka optimizuoti nuo didelio projektavimo kintamųjų skaičiaus priklausančią kompromisinę tikslo funkciją. Apytikriai galima laikyti, kad sijynai, kurie turi mažiausią įmanomą polių skaičių bei kurių jungiančiosios sijos yra mažiausio skerspjūvio, yra pigiausi. Matematiniu požiūriu tokių sijynų... [toliau žr. visą tekstą]

Pjezoelektriniai keitikliai naudojami įvairiuose įrenginiuose, kur reikalingas itin didelis tikslumas, greitaveika ir nanometrų eilės matmenys. Šiame darbe pristatomas nanometrinės skyros cilindrinio pjezokeitiklio, naudojamo palydovo kameros pozicionavimui, tyrimas. Pirmame skyriuje aptartos fizikinės pjezokeraminių medžiagų savybės, pjezokeitiklių konstrukcijos, tvirtinimo sąlygos bei baigtinių elementų metodas. Antrame skyriuje pateikta išsami publikacijų, susijusių su cilindriniais pjezokeitikliais apžvalga. Trečiame skyriuje sprendžiamas cilindrinio pjezokeitiklio matmenų ir elektrodų schemos parinkimo uždavinys. Baigtinių elementų metodas naudojamas sprendžiant cilindrinio pjezokeitiklio savųjų reikšmių ir harmoninės analizės uždavinius. Cilindrinio pjezokeitiklio skaitinis modeliavimas atliktas naudojant ANSYS programinę įrangą. / Piezoelectric actuators are used in various devices where great precision, speed and nanometric scaling are needed. In this paper a nanometric scale piezoelectric actuator used for satellite camera's positioning is presented. In the first chapter physical properties of piezoeletric materials, piezoelectric constructions, support conditions and finite element method are presented. In the second chapter a wide review of literature related to cylindrical piezoelectric actuators is given. In the third chapter a problem of geometrical parameters and electrode schemes selection of cylindrical piezoelectric actuator is investigated. Finite element method is used for determining eigenfrequencies and performing harmonic analysis. Numerical modeling of piezoelectric actuator is carried out using ANSYS software.

A method prepared and created algorithm for computations and evaluation of relation between Earth’s crust horizontal deformations and variations of tectonic stresses. Hooke’s law was used for relation description. Method of evaluation of Earth’s crust horizontal deformations was improved as well as modelling method based on observation data. Elements of deformation tensors were evaluated by applying finite element method. New data of Earth’s crust horizontal movements and their geodynamic interpretation at the Ignalina Nuclear Power Plant region were obtained.

Šiame baigiamajame darbe optimizuojama plokščiojo kūno forma esant žinomai apkrovai ir kraštinėms sąlygoms. Aptariami pagrindiniai optimizavimo tipai, globaliojo optimizavimo ir kontinuumo diskretizavimo metodai. Forma optimizuojama trimis skirtingais neadaptyviais genetiniais algoritmais ir trimis adaptyviais, taikant migracijos strategijas. Poslinkiai ir von Mises įtempimai skaičiuojami baigtinių elementų metodu. Darbo užduotis realizuota C++ kalba. Darbą sudaro 9 dalys: įvadas, kūno formos modeliavimo metodų apžvalga, baigtinių elementų metodas, genetiniai algoritmai, kūno formos optimizavimo uždavinys, rezultatų palyginimas, išvados, literatūros sąrašas, priedai. Darbo apimtis - 62 p. teksto be priedų, 39 iliustr., 5 lent., 24 bibliografinių šaltinių. / The task of Master thesis is to optimize shape of plane body with given loading and boundary conditions. The classes of structural optimization problems, the methods of global optimization and discretization of continual structures are discussed. For shape optimization three different not adaptive and three adaptive genetic algorithms with migration strategy are used, displacements and von Mises stresses are calculated using finite element method. The program was created using C++ language. The work consists of 9 parts: introduction, overview of methods used for shape optimization, finite element method, genetic algorithms, shape optimization of plane body, results, conclusions, references, appendixes. Work consist of 62 p. text without appendixes, 39 pictures, 5 tables, 24 bibliographical entries. Appendixes are included.