MOST CITED
Update: 2021-07-01
Task „Implementation of procedures ensuring the originality of scientific papers published in the quarterly „Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability” financed under contract 532/P-DUN/2018 from the funds of the Minister of Science and Higher Education for science dissemination activities.
Arturas Kilikevicius
Wpływ wzbudzania zewnętrznego na właściwości dynamiczne stołu wibroizolacyjnego
W artykule omówiono dostępne publikacje naukowe dotyczące oceny częstotliwości podstawowej paneli przekładkowych z wykorzystaniem parametru bezwymiarowego. Analizowano wydajność stołu optycznego wyposażonego w podpory wibroizolacyjne w niskim (1-50 Hz) i wyższym (500-1200 Hz) zakresie częstotliwości. Doświadczenia dotyczące charaketrystyk przenoszenia drgań prowadzono z zastosowaniem aparatury do wzbudzania drgań i innych specjalnych urządzeń badawczych. Określono właściwości dynamiczne i zakres wykorzystania stołu jako tłumika drgań o niskiej częstotliwości. Dokonano teoretycznej i eksperymentalnej analizy modalnej głównej części systemu – górnej powierzchni stołu. Analiza ta pozwoliła wyodrębnić cztery częstości drgań własnych z wyższego zakresu częstotliwości. Wyniki badań potwierdzają niezawodność stołu wibracyjnego oraz określają strefy jego eksploatacji wykazujące niekorzystne właściwości
Effect of external excitation on dynamic characteristics of vibration isolating table
Scientific publications available on sandwich panels in evaluating fundamental frequency with a non-dimensional parameter have been discussed in this article. Effectiveness of optical table with pneumatic vibration insulation supports have been analysed in low (1-50) Hz and higher (500-1200) Hz frequency range. Experiments of vibration transmissibility performed using vibration excitation apparatus and other special test equipment. The dynamics characteristics and application ranges of a table as low frequency vibration damper have been defined. Theoretical and experimental modal analysis of the main part of the system – top surface of table – has been performed. This analysis enabled to determine four resonant eigen-frequencies at higher frequency range. Research results show the reliability of vibration table usage and the dangerous zones of its exploitation.
Tanie urządzenie doświadczalne do oceny wpływu dynamicznych obciążeń mechanicznych na moduły fotowoltaiczne
Sprawność współczesnych instalacji fotowoltaicznych drastycznie spada, kiedy struktura krystaliczna ogniw słonecznych ulega uszkodzeniu z powodu dużych naprężeń mechanicznych powodowanych przez czynniki klimatyczne, takie jak silny wiatr lub śnieg. Niniejsza praca skupia się na badaniu cyklicznych dynamicznych obciążeń mechanicznych niezbędnych do obniżenia sprawności typowych paneli słonecznych w celu symulacji różnych warunków pogodowych oraz badania niezawodności paneli słonecznych poddanych oddziaływaniu czynników zewnętrznych. W publikacji opisano układ doświadczalny. W ramach doświadczeń, panele słoneczne zostały poddane drganiom do 40 Hz przy maksymalnej wielkości przesunięcia panelu słonecznego w zakresie do 0,3 mm. W pracy omówiono także model symulacyjny częstotliwości charakterystycznych w czasie drgań. Określono widmo drgań doświadczalnych. Uzyskane dane doświadczalne wykazały pojawienie się mikropęknięć w strukturze krystalicznej modułów fotowoltaicznych i pozwoliły na oszacowanie średniej niezawodności typowego współczesnego modułu fotowoltaicznego w trudnych warunkach pogodowych. Układ może być z powodzeniem wykorzystywany dla potrzeb doraźnego testowania paneli słonecznych oraz badania podatności modułów fotowoltaicznych na naprężenia mechaniczne.
Analiza wpływu stanu technicznego resora pneumatycznego autobusu na sygnały drgań w ramie autobusu
W pracy przeprowadzono analizę rozkładu intensywności drgań w mechanicznej konstrukcji ramy autobusu. Badania prowadzono z zastosowaniem teorii funkcji kowariancji. Wyniki pomiaru intensywności drgań w ustalonych punktach ramy autobusu rejestrowano na skali czasu, w postaci tablic danych (matryc). Funkcje kowariancji obliczano porównując natężenie drgań pomiędzy tablicami wyników cyfrowych, zaś funkcje auto-kowariancji pojedynczych tablic obliczano po zmianie przedziału kwantyzacji w skali czasowej. Wyniki badań pozwalają na określenie, czy zaburzona została stabilność struktury ramy autobusowej oraz umożliwiają ocenę stanu technicznego zawieszenia pneumatycznego na podstawie drgań w określonych punktach ramy. Wyniki te można wykorzystać do określenia niebezpiecznych stref zawieszenia autobusowego oraz poziomu niezawodności pracy autobusu.
Low-cost experimental facility for evaluation of the effect of dynamic mechanical loads on photovoltaic modules
The efficiency of modern photovoltaic systems is strongly reduced when the crystalline structure of the solar cells is being damaged due to extensive mechanical stress caused by climatic factors such as heavy wind or snow. This work is focused on the investigation of the cyclic dynamic mechanical loads required to alter the efficiency of typical solar panels in order to simulate various weather conditions and investigate the reliability of the solar panels when they are subjected to stress. Experimental setup is described in the study. During experiments the solar panels have been treated up to 40 Hz vibrations with the maximum magnitude of the shift of the solar panel in the range of 0.3 mm. Simulation model of the characteristic frequencies during vibrations is also presented in this work. The experimental vibration spectrum has also been determined. The acquired experimental data showed appearance of micro fractures in the crystalline structure of the photovoltaic modules and allowed estimation of the average reliability of a typical modern photovoltaic module in harsh weather conditions. The setup could be successfully applied for express testing of solar panels and investigation of the susceptibility of photovoltaic modules to mechanical stress.
The analysis of bus air spring condition influence upon the vibration signals at bus frame
The paper analyses the spread of vibration intensity through the bus frame mechanical structure. The research has been completed upon application of the theory of covariance functions. Results of measuring the intensity of vibrations at fixed bus framepoints were recorded on the time scale in the form of data arrays (matrixes). The authors have completed the estimation of covariance functions by measuring the intensity of vibrations between the arrays of digital results and auto-covariance functions of single arrays upon changing the quantization interval on the time scale. The research results enable to define if the solidity of bus frame is disordered and to assess the technical condition of pneumatic suspension considering the vibration of frame points. Dangerous zones of bus suspension and reliability level of bus exploitation can be determined by application of these results.
Badania symulacyjne wpływu opadów gradu na niezawodność konstrukcji ogniw słonecznych
Przy kwalifikacji modułów ogniw słonecznych do użytkowania przeprowadza się obowiązkowe badania odporności na gradobicie zgodnie z normami IEC 61215 i IEC 61646. Wydajność nowoczesnych systemów fotowoltaicznych znacznie spada, gdy struktura krystaliczna ogniw słonecznych ulega uszkodzeniu w wyniku czynników klimatycznych, takich jak wiatr, gradobicie itp., które przypominają w swoim działaniu obciążenia mechaniczno-dynamiczne. W pracy przedstawiono wyniki badań symulacyjnych wpływu gradobicia na wydajność i niezawodność ogniw słonecznych. Badania prowadzono na specjalnie do tego celu skonstruowanym stanowisku testowym. Podczas badań, elementy słoneczne były wystawiane na cykliczne obciążenia dynamiczne wywoływane uderzeniami kulek symulujących grad o częstotliwości obrotów od 5 do 20 Hz przy amplitudzie przyspieszenia wzbudzenia uderzeniowego ogniwa słonecznego wynoszącej do 986 m/s2 oraz amplitudzie siły do 1129 N. Wyniki symulacji pozwoliły ocenić niezawodność modułów fotowoltaicznych o różnych rozmiarach. Proponowaną metodologię oceny wpływu opadów gradu można z powodzeniem stosować w badaniach oddziaływania obciążeń mechaniczno-dynamicznych na ogniwa słoneczne o różnych strukturach.
Tests of hail simulation and research of the resulting impact on the structural reliability of solar cells
The mandatory tests of resistance to hail is carried out in order to qualify solar cell modules according to standards (IEC 61215 and IEC 61646). The efficiency of modern photovoltaic systems decreases significantly, when the crystalline structure of solar cells is damaged as a result of climatic factors, such as wind, hail, etc., which are similar to mechanical-dynamic effects. This work presents a conducted research of efficiency and reliability of solar cells, simulating hail effects. A testbed was created specifically for carrying out experimental research. During the research, solar elements were exposed to impact, cyclic dynamic loads, with the frequency of revolutions of the balls simulating hail ranging from 5 to 20 Hz, the amplitude of the impact excitation acceleration of the solar cell - up to 986 m / s2 and the force amplitude - up to 1129 N. Experimental research results revealed the reliability of photovoltaic modules of different sizes during the simulation of hail. The proposed assessment methodology of hail effects can be successfully applied in studies of the influence of mechanical-dynamic effects of solar cells of different structures.
Badania wpływu modalnych parametrów śmigła na zachowanie małego samolotu
Celem artykułu jest przedstawienie wyników badań śmigła małego modelu samolotu zaliczanego do klasy F2D (według klasyfikacji Fédération Aéronautique Internationale, FAI). W niektórych przypadkach testy wykazały, że modele F2 z giętkimi śmigłami, w porównaniu do śmigieł sztywnych, wydają dodatkowy hałas i zwiększają prędkość samolotu. Dlatego wysunięto hipotezę, że elastyczne charakterystyki zwiększonego hałasu są powiązane z rezonansem częstotliwości własnych śmigła. Zakres pracy śmigła klasy F2D (28 000-35 000 obr/min) jest zbliżony do jego częstotliwości własnych. Badania dotyczą elastycznych wibracji dynamicznych śmigła giętkiego w czasie rozruchu silnika i są nakierowane na wyznaczanie parametrów dynamicznych i ich wpływu na charakterystyki lotu modelu. Wykonano i opisano stanowisko, na którym przeprowadzono testy modalne drgań giętkiego śmigła. Na tej podstawie uzyskano charakterystyki dynamiczne.
Investigation of influence of aircraft propeller modal parameters on small airplane performance
The aim of the current paper is to investigate a small airplane model propeller of class F2D according to requirements of Fédération Aéronautique Internationale (FAI, or World Air Sports Federation). In some cases, practical tests show that F2D models with flexible propellers produce specific extra noise and increase flight speed in comparison with “rigid” propellers. Therefore, the following hypothesis could be proposed: flexible characteristics of the increased noise are related to the resonant eigenfrequencies of the propeller. The operating range of the F2D class propeller (28,000-35,000 rpm) is close to or equal to the eigenfrequency resonance. The current investigation addresses dynamic/flexible vibrations of elastic propeller during engine run and researches dynamic parameters of the propeller as well as the contribution of these parameters to the model flight characteristics. To resolve this type of a problem, a stand, which allows completing a physical investigation of flexible propeller vibration modes and dynamic characteristics was created.