2014 - Publications Repository - Gdańsk University of Technology

Show publications from the year

Publications from the year 2014

Show all

An elasto-plastic constitutive model with non-local softening and viscosity to describe dynamic concrete behaviour.
- Ireneusz Marzec
- Andrzej Tejchman-Konarzewski
2014
W artykule zaproponowano model do opisu betonu podczas dynamicznego obciążenia. Przyjęto model sprężysto-plastyczny z degradacją sztywności i nielokalnym osłabieniem rozszerzony o lepkość. Obliczenia MES dla elementów betonowych pod obciążeniem dynamicznym o różnej prędkości obciążenia porównano z doświadczeniami.
An evaluation and explanation of (in)efficiency in higher education institutions in Europe and the U.S. with the application of two-stage semi-parametric DEA
- Joanna Wolszczak-Derlacz
2014
This study uses data envelopment analysis (DEA) to evaluate the relative efficiency of 500 higher education institutions (HEIs) in ten European countries and the U.S. for the period between 2000 and 2010. Efficiency scores are determined using different input-output sets (inputs: total revenue, academic staff, administration staff, total number of students; outputs: total number of publications, number of scientific articles, graduates) and considering different frontiers: global frontiers (all HEIs pooled together) and a regional frontier (Europe and the U.S. having their own frontiers). Changes in total factor productivity are assessed by means of the Malmquist index and are decomposed into pure efficiency changes and frontier shifts. Also investigated are the external factors affecting the degree of HEI inefficiency, e.g. institutional settings (size and department composition), location, funding structure (using two-stage DEA analysis following the bootstrap procedure proposed by Simar and Wilson, 2007). Specifically, it is found that the role of the university funding structure in HEI technical efficiency is different in Europe and in the U.S. Increased government funding is associated with an increase in inefficiency only in the case of European units, while the share of funds from tuition fees decreases the efficiency of American public institutions but relates to efficiency improvements in European universities.
An evaluation of sucrose as a possible contaminant in e-liquids for electronic cigarettes by hydrophilic interaction liquid chromatography–tandem mass spectrometry
- Paweł Kubica
- Andrzej Wasik
- Agata Kot-Wasik
- Jacek Namieśnik
2014 Full text ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY
The influence of sucrose combustion products on smoking and nicotine addiction is still controversial because the presence of the sucrose may be treated as a source of aldehydes and organic acids. In e-liquids used as refills for electronic cigarettes, which are made primarily of poly(propylene glycol), glycerine and ethanol, sucrose may be present at trace levels, and its impact on mainstream smoke formation, and hence on human health and smoking/nicotine addiction is unknown. An analytical method was developed where highperformance liquid chromatography in hydrophilic interaction liquid chromatography mode and tandem mass spectrometry were used for fast and simple determination of sucrose and other saccharides in e-liquidsfor electronic cigarettes. Minimal effort was required in the sample preparation step,and satisfactory results were obtained, and the sample matrix had an insignificant impact. The chromatographic separation was done using an Ascentis Express OH5 column (150 mm×2.1 mm, 2.7μm). The coefficients of variation for within-day precision for three concentrations were 2.4 %, 1.6 % and 2.3 %, and the between-day coefficients of variation for a single concentration were 2.1 %, 2.5 % and 1.7 % measured on the next 3 days. The detection limit was 0.73μg/g, and the sucrose content in e-liquids ranged from 0.76 to 72.93μg/g among 37 samples. Moreover, with the method presented it is possible to determine the presence of other saccharides such as fructose, glucose, maltose and lactose. However, only sucrose was found in all samples of e-liquids. The proposed method is rapid, simple and reliable in terms of highperformance liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry.
AN INNOVATIVE APPROACH TO PREDICTION ENERGETIC EFFECTS OF WOOD CUTTING PROCESS WITH CIRCULAR-SAW BLADES
- Zdenek Kopecky
- Ludka Hlaskova
- Kazimierz Orłowski
2014 WOOD RES-SLOVAKIA
In the classical approach, energetic effects (cutting forces and cutting power) of wood sawing process are generally calculated on the basis of the specific cutting resistance, which is in the case of wood cutting the function of more or less important factors. The aim of the paper is to present a new calculating model using the application of modern fracture mechanics and to compare cutting parameters of native beech, Bendywood and Belmadur. Cutting and feed forces are determined by the application of the Ernst-Merchant theory in the conditions of circular-saw blade cutting. It includes the prediction of the shear plane angle for the cutting models, which include fracture toughness in addition to plasticity and friction, broaden possibilities of energetic effects modelling of the sawing process even for small values of the uncut chip.
An Innovative Approach to the Forecasting of Energetic Effects While Wood Sawing
- Kazimierz Orłowski
- Tomasz Ochrymiuk
- Anthony Atkins
2014 Full text Drvna Industrija
In the classical approach, energetic effects (cutting forces and cutting power) of wood sawing process are generally calculated on the basis of the specifi c cutting resistance, which is in the case of wood cutting the function of more or less important factors. On the other hand, the cutting forces (power) problem may be tackled with an innovative, up-to-date fundamental analysis of the mechanics of sawing based on modern fracture mechanics. This line of attack is an improvement on traditional approaches for cutting forces and power, many of which are empirical and based upon limited information. Such formulae do not permit generalisation to new conditions of operation of sawmills, such as e.g. the use of narrow-kerf blades. The presented algebraic model, for cutting power determination while sawing, in addition to timber ‘strength’ and friction between tool and workpiece, takes into account the property called ‘fracture toughness’ (resistance to cracking), which is a vital ingredient. Furthermore, forecasting of the shear plane angle with this model is achievable even for small values of uncut chips. Moreover, the mentioned model is a universal one, and useful for determination of energetic effects of sawing of every kinematics such as: frame sawing machines, bandsawing machines and circular sawing machines.
AN INTELLIGENT SYSTEM TO SUPPORT THE DESIGN PROCESS OF HYBRID PHOTOVOLTAIC INSTALLATIONS
- Wojciech Grzesiak
- Tomasz Maj
- Piotr Maćków
- Ewa Klugmann-Radziemska
- Szymon Zawora
- Paweł Grzesiak
2014
The paper presents the final version of intelligent system to support the design process of hybrid photovoltaic systems supported by fuel cells and / or thermoelectric generators developed and constructed at the Institute of Electron Technology, as well as to conduct experiments and research. A block diagram of the system and the selection of its components is described and discussed. The paper considers the availability of the system via Ethernet or GSM that allows remote conduct of work wherever there is access to the Internet. The use of components, most of which is equipped with RS-232 interface, allowing full monitoring of the system and remotely change their settings is discussed. A set of system equipment simulators photovoltaic modules making it independent from the weather and precision digital multimeter 6 ½ digits, equipped with a 40-channel scanner allows good long-term data collection system operation and ensure their partial storage has also been discussed. The program management system written in Delphi and dedicated PC running Windows XP and later is described. The system offers the ability to share it functionality with external users.
An interactive system for remote modeling and design validation of hybrid photovoltaic systems
- Wojciech Grzesiak
- Krzysztof Witek
- Ewa Klugmann-Radziemska
- Paweł Grzesiak
2014 MICROELECTRONICS INTERNATIONAL
In the paper a multi-functional demonstrator of the interactive system designed to modeling, monitoring and validation of hybrid photovoltaic systems assisted by fuel cells and thermoelectric generators is presented. The purpose of this paper is to report the system solution expressed in the form of a block diagram. Technical parameters of demonstrator components such as: silicon photovoltaic modules, fuel cells, thermoelectric generators, gel batteries, control and monitoring systems are described. The design shows the implementation of photovoltaic system modelling by four universal photovoltaic module simulators supported by two 65W fuel cell and 12 modules, 6W thermoelectric generators battery. The paper provides practical proof that the combination of photovoltaic technology with both thermoelecric generators and fuel cells technologies shows promising results for the development of hybrid photovoltaic systems with increased effectiveness and efficiency.
AN ORIGINAL APPROACH IN THE FIELD OF PREPARATION REFERENCE MATERIALS OF VOLATILE ANALYTES
- Piotr Konieczka
- Marta Słomińska
- Jacek Namieśnik
2014
Standard gas mixtures (SGM) are indispensable reference materials for ensuring the reliability of analytical work. Reference materials are an excellent tool for the quality control and assurance of analytical results. Standard gas mixtures are unique among reference materials. The rapid progress of SGM production is connected with the instability of gaseous analytes which make them difficult to obtain. The use of standards with matrix compositions and analyte concentrations resembling those of environmental samples enhances the reliability of analytical results. The increasingly frequent analysis of representative samples of various gaseous media is stimulating demand for new techniques of preparing standard gas mixtures, which in certain cases act as matrix-free reference materials. The field of standard gas mixtures has for a number of years now witnessed rapid advances in methodological approaches for producing matrix-free reference materials. Among the available static and dynamic techniques for preparation of standard gas mixtures, the thermal decomposition of a surface compound has recently gained in popularity. At the Department of Analytical Chemistry of the Gdańsk University of Technology research on the application of thermal decomposition techniques for obtaining standard gas mixtures has been in progress for a 25 years.
An unorthodox view on the problem of tracking facial expressions
- Magdalena Błażek
- Maria Kazmierczak
- Artur Janowski
- Katarzyna Bobkowska
- Marek Przyborski
- Jakub Szulwic
2014 Full text Annals of Computer Science and Information Systems
Recent developments in imaging cameras has opened a new way of analyzing facial expression. We would like to take advantage from this new technology and present a method of imaging and processing images of human face as a response to the particular stimuli. The response in this case is represented by the facial expressions and the stimuli are still images representing six basic emotions according to Eckmann. Working hypothesis of presented research, states that the new method of tracking facial expressions is more precise and distinctive enough to give characteristic description of the analyzed human face. The biggest advantage of the presented method, in the opinion of research team, is the fact that it uses remote sensing techniques and presents dynamics of the changes happening on the human face. Therefore, FMRI might not be required, which decreases the costs of experiments, additionally, method is less stressful for the examined persons and provides more natural reactions.
An unorthodox view on the problem of tracking facial expressions
- Magdalena Błażek
- Maria Kaźmierczak
- Artur Janowski
- Katarzyna Mokwa
- Marek Przyborski
- Jakub Szulwic
2014
Recent developments in imaging cameras has opened a new way of analyzing facial expression. We would like to take advantage from this new technology and present a method of imaging and processing images of human face as a response to the particular stimuli. The response in this case is represented by the facial expressions and the stimuli are still images representing six basic emotions according to Eckmann. Working hypothesis of presented research, states that the new method of tracking facial expressions is more precise and distinctive enough to give characteristic description of the analyzed human face. The biggest advantage of the presented method, in the opinion of research team, is the fact that it uses remote sensing techniques and presents dynamics of the changes happening on the human face. Therefore, FMRI might not be required, which decreases the costs of experiments, additionally, method is less stressful for the examined persons and provides more natural reactions.
Analityka i monitoring zanieczyszczeń środowiska. Tendencje rozwojowe.
- Jacek Namieśnik
2014 Analityka: Nauka i Praktyka
W artykule przedstawiono informacje o najwazniejszych kierunkach rozwojowych w zakresie analityki i monitoringu środowiskowego. Coraz więcej uwagi poświęca się spełnieniu zasad zielonej chemii analitycznej. Dlatego też wzrasta znaczenie; -zielonych technik analitycznych, - bezpośrednich technik pomiaru szerokiego spektrum ksenobiotyków w poszczegolnych elementach środowiska
Analityka surfaktantów w próbkach środowiskowych
- Ewa Olkowska
2014
Surfaktanty stanowią grupę związków charakteryzujących się specyficznymi właściwościami fizykochemicznymi (m.in. amfifilowa budowa, zdolność rozpuszczania się w cieczach o różnej polarności, zdolność do tworzenia micelli) i z tego względu są one wykorzystywane w wielu sferach działalności człowieka. Związki powierzchniowo-czynne ulegają różnorodnym przemianom fizykochemicznym, co umożliwia ich migrację między różnymi elementami środowiska i może prowadzić do jego zanieczyszczenia. Dlatego też istnieje konieczność określania losu środowiskowego surfaktantów w sposób bardziej szczegółowy niż dotąd poznany z wykorzystaniem odpowiednich narzędzi analitycznych. Niezbędnym narzędziem do tego typu badań są odpowiednie procedury analityczne pozwalające na oznaczanie poszczególnych surfaktantów w próbkach środowiskowych. Jednak stanowi to duże wyzwanie dla analityków ze względu na złożony skład próbek, niskie poziomy zawartości poszczególnych analitów o zróżnicowanej budowie chemicznej, a przede wszystkim ich właściwości amfifilowe. Trudności te mogą być eliminowane poprzez wykorzystanie odpowiedniej techniki ekstrakcyjnej na etapie przygotowania próbek do analizy. Następnie próbki odpowiednio przygotowanych ekstraktów są poddawane analizie w celu identyfikacji i ilościowego oznaczania poszczególnych surfaktantów. W niniejszej rozprawie przedstawiono sześć metodyk oznaczania wybranych analitów z grupy kationowych (BDDA-C12-C16, TMA, HP), anionowych (LAS) i niejonowych (NP, NP1-2EO, OP, OP1-2EO) surfaktantów w próbkach wód powierzchniowych oraz osadów dennych. Na etapie przygotowania próbek wykorzystano technikę SPE lub ASE/UAE-SPE, natomiast na etapie identyfikacji i ilościowego oznaczania analitów – technikę chromatografii jonowej (w połączeniu z detektorem CD lub detektorem UV) bądź dwuwymiarową technikę chromatografii gazowej sprzężoną ze spektrometrią mas. Porównano efektywność procesu izolacji analitów z próbek środowiskowych w trakcie przygotowania odpowiednich ekstraktów rozpuszczalnikowych z zastosowaniem proponowanych technik. Dla opracowanych procedur analitycznych wyznaczono podstawowe parametry walidacyjne. Kolejnym zadaniem badawczym była analiza ekstraktów z ciekłych i stałych próbek środowiskowych w celu określenia czy poszczególne związki powierzchniowo-czynne występują w badanym ekosystemie. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań można potwierdzić ich obecność w próbkach środowiskowych.
Analiza aktywności osób z zastosowaniem czujników ruchu
- Jacek Rumiński
- Maksym Wezdecki
- Adam Bujnowski
- Jerzy Wtorek
2014
Artykuł przedstawia zaprojektowany i zrealizowany system monitoringu aktywności osób z wykorzystaniem pasywnych czujników ruchu i metody generacji map aktywności. Pokazano sposób generacji map aktywności oraz wyniki uzyskane dla badań symulacyjnych i z udziałem osób
Analiza dochodów z udziału we wpływach z podatku dochodowego od osób fizycznych w gminach województwa pomorskiego
- Alicja Sekuła
2014 Full text PRACE NAUKOWE UNIWERSYTETU EKONOMICZNEGO WE WROCŁAWIU
Artykuł poświęcony jest analizie dochodów z tytułu udziału w podatku dochodowym od osób fizycznych. Badanie zawężono do szczebla gminnego województwa pomorskiego i lat 2009-2012. Część teoretyczna poświęcona jest charakterystyce dochodów gmin, głównie dochodów własnych. Tam również przeprowadzono dyskusję dotyczącą przesłanek i przyczyn przyporządkowania wpływów z PIT do dochodów własnych oraz przedstawiono wady takiego rozwiązania. W części analitycznej zbadano wielkość wpływów z PIT per capita, ich udziały w dochodach własnych i dochodach ogółem oraz porównano z wpływami z podatku od nieruchomości. W konkluzji stwierdzono, że dochody z PIT mają największe znaczenie w gminach miejskich oraz graniczących z aglomeracjami. W tych jednostkach silniej odczuwane są zmiany we wpływach z PIT spowodowane zmianami w koniunkturze gospodarczej. W innych, w których dochody te nie są tak istotnym źródłem, np. w gminach wiejskich, fluktuacje we wpływach z PIT na skutek zmian koniunktury są niemal zupełnie niezauważalne
Analiza dostępności kampusu Politechniki Gdańskiej dla osób z niepełnosprawnością
- Marek Wysocki
2014
Opis dostępności obiektów kampusu Politechniki Gdańskiej z uwzględnieniem potrzeb osób z niepełnosprawnością. Ocenie poddano 40 obiektów naukowo-dydaktycznych, laboratoria i domy studenckie, których właścicielem jest Politechnika Gdańska. Ekspertyza zawiera dokumentację zdjęciową zauważonych barier przestrzennych, które utrudniają lub uniemożliwiają samodzielne poruszanie się po terenie kampusu PG osobom z ograniczeniami mobilności i percepcji.
Analiza drgań kładki kompozytowej wywołanych działaniem wiatru
- Jacek Chróścielewski
- Bartosz Sobczyk
- Wojciech Witkowski
2014
W pracy omówiono sposób przeprowadzenia uproszczonej, numerycznej analizy drgań kładki kompozytowej wywołanych działaniem wiatru. Rozważaniom poddano swobodnie podpartą konstrukcję o rozpiętości 16m i przekroju w kształcie litery U. W pierwszej kolejności, przeprowadzono dwuwymiarową analizę opływu niepodatnego kształtu przekroju w poziomym strumieniu wiatru o prędkości 10m/s. Obliczenia numeryczne przeprowadzono programem ANSYS FLUENT 14. Rezultaty analizy opływu – liczba Strouhala, porównano z wynikami zawartymi w [3]. W kolejnym etapie zbudowano przestrzenny model konstrukcji w programie ABAQUS 6.12-3. Wykonano analizę drgań konstrukcji metodą modalną, w której obciążeniem jest ciśnienie działające na dolnej powierzchni pomostu, zmienne w czasie, o wartościach wyznaczonych na podstawie analizy opływu. Dla badanej konstrukcji sprawdzono kryteria komfortu przyszłych użytkowników obiektu.
Analiza działania rozszerzonego obserwatora prędkości w szerokim zakresie zmian prędkości maszyny indukcyjnej
- Zbigniew Krzemiński
- Daniel Wachowiak
2014 Full text Przegląd Elektrotechniczny
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z odtwarzaniem zmiennych stanu maszyny indukcyjnej. Wykorzystano obserwator oparty na modelu matematycznym maszyny z dodatkowymi zmiennymi. Przedstawiono macierz stanu zlinearyzowanych równań błędu odtwarzania. Opisano sposób definiowania wyznacznika jakości na podstawie rozkładu biegunów obserwatora. Zaproponowano metodę korekcji wzmocnień wraz ze zmianą warunków pracy maszyny. Wykazano symetrię działania rozszerzonego obserwatora wraz ze zmianą kierunku prędkości przy odpowiedniej modyfikacji wzmocnień. Zamieszczono wyniki badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych wykazujące dobre właściwości obserwatora zarówno przy niewielkich prędkościach, jak i w zakresie osłabiania pola.
Analiza działania substancji chemicznej na elementy sprzętu elektronicznego
- Jacek Ryl
- Joanna Wysocka
- Kazimierz Darowicki
2014
W pracy dokonano analizy działania czynnika chłodniczego oraz środka gaśniczego, a także współoddziaływania obydwu powyższych na korozyjność elementów elektronicznych
Analiza egzergetyczna bloku gazowo parowego współpracującego z obiegiem ORC
- Dariusz Mikielewicz
- Elżbieta Żmuda
2014
W pracy przedstawiono sposób przeprowadzania bilansu egzergetycznego dla obiegu Clausiusa – Rankina. Następnie przy pomocy programu EES współpracującego z bazą REFPROP 9.0 (Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database) [6] wykonany został bilans egzergetyczny dla układu kaskadowego siłowni CCGT – ORC, w którym blok gazowo – parowy współpracuje z obiegiem ORC. Obliczenia wykonano w oparciu o rzeczywiste parametry pracy turbiny gazowej General Electric GE MS9001E zasilanej gazem ziemnym. Jako płyn roboczy w analizowanym obiegu ORC wybrano etanol. Otrzymano wartości strat egzergetycznych w [kW] dla założonych parametrów temperaturowych pracy obydwu obiegów Clausiusa – Rankina, zarówno konwencjonalnego jak i obiegu ORC. Obliczony został również procentowy udział strat egzergetycznych każego elementu obiegu w sumarycznych stratach egzergii. Przeanalizowano wpływ parametrów pracy obiegów na straty egzergii w poszczególnych elementach układu. Analizie pod względem strat egzergetycznych poddana została również współpraca pomiędzy konwencjonalnym obiegiem parowym, a obiegiem ORC. Wykazano, że temperatura przegrzania pary w konwencjonalnym obiegu parowym ma wpływ na straty egzergetyczne liczone w [kW] w elementach współpracującego z nim obiegu ORC. W toku obliczeń wyodrębniono elementy powodujące największe straty egzergii zarówno w konwencjonalnym obiegu parowym jak i w obiegu ORC.
Analiza empirycznego modelu propagacyjnego dla budynków parkingowych
- Maciej Jakszta
2014
Rozwój branży telekomunikacyjnej pozwolił na możliwość realizacji transmisji bezprzewodowej za pomocą fal radiowych. Jednak pociąga to za sobą problemy związane ze zmiennymi warunkami propagacji fal radiowych. Ich złożoność zależy od środowiska propagacyjnego, w którym ta fala się rozchodzi. Aby zaprojektowanie bezprzewodowej sieci wewnątrzbudynkowej stało się możliwe, trzeba dysponować wiedzą na temat danego środowiska propagacyjnego i szczegółów architektonicznych. Przede wszystkim należy ocenić wpływ zachodzących zjawisk powodujących tłumienie sygnału radiowego. Przestrzeń, w której propaguje się fala radiowa jest zamknięta, przedzielona stropami i ścianami. Już po przebyciu niewielkiej odległości fala radiowa rozchodzi się w bardzo złożony sposób. Podczas projektowania sieci radiokomunikacyjnych, wymaga się przeprowadzenia przestrzennej predykcji rozkładu pola fali radiowej w danym środowisku. Odpowiednią metodą wyznaczania tego rozkładu jest przeprowadzenie odpowiednio dużej liczby pomiarów i opracowanie na ich podstawie zależności statystycznych. Jednak pociąga to za sobą spore koszty, a wykonywanie pomiarów jest czasochłonne. Dlatego stosuje się modele propagacyjne, które pomagają wyznaczyć tłumienie propagacyjne sygnału radiowego w danym środowisku. Model propagacyjny dla budynków parkingowych, który podlega analizie, zalicza się do modelów empirycznych. Modelowanie tłumienia propagacyjnego w danym środowisku propagacyjnym jest oparte o serię doświadczeń. W tej metodzie istotna jest dokładność przeprowadzonych pomiarów. Liczba dokonanych pomiarów musi być odpowiednio duża, by na ich podstawie można było opracować zależności statystyczne. W referacie przedstawione zostanie autorskie oprogramowanie, które służy do określania szacowanej wartości tłumienia propagacyjnego przy użyciu empirycznego modelu propagacyjnego dla budynków parkingowych. Ponadto zostanie zaprezentowany również wynik przeprowadzonej analizy wpływu poszczególnych parametrów łącza radiowego na tłumienie propagacyjne w badanym środowisku propagacyjnym.