2015 - Publications Repository - Gdańsk University of Technology

Show publications from the year

Publications from the year 2015

Show all

An Analysis of Elliptical-Rectangular Multipatch Structure on Dielectric-Coated Confocal and Nonconfocal Elliptic Cylinders
- Rafał Lech
- Wojciech Marynowski
- Adam Kusiek
2015 Full text IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION
A rigorous analysis of the resonance frequency problem of an elliptical-rectangular microstrip structure mounted on dielectric-coated elliptic conducting cylinder, with electrically small radius, is investigated in this paper. A full-wave analysis and a moment-method calculation are employed. The analysis is carried out considering the expansion of the field as a series of Mathieu functions. The complex resonance frequencies of the structure are studied. Modes suitable for antenna application are also investigated. Numerical results for the complex resonance frequency and radiation patterns are calculated and verified by comparing them with results from commercial software and our own measurements of manufactured prototypes. The difference between confocal and nonconfocal dielectric-coated elliptic cylinders is investigated.
An Analysis of Elliptical-Rectangular Patch Structure on Multilayer Elliptic Cylinders
- Rafał Lech
- Adam Kusiek
2015
The resonance frequency problem of an ellipticalrectangular patch mounted on multilayered dielectric coated elliptic conducting cylinder, is investigated in this paper. A fullwave analysis and a moment-method calculation are employed. The analysis is carried out considering the expansion of the field as a series of Mathieu functions. An additional theorem for Mathieu functions is utilized to investigate the non-confocal ellipse case. The complex resonance frequencies for the structures with double layer substrate and structure with superstrate layer are calculated.
An Analysis of Multistrip Line Configuration on Elliptical Cylinder
- Adam Kusiek
- Rafał Lech
- Wojciech Marynowski
- Jerzy Mazur
2015 IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES
A configuration of multistrip lines mounted on a multilayer dielectric coated elliptic cylinder is investigated in this paper. A full-wave analysis and a moment-method calculation are employed. The analysis is carried out considering the expansion of the field as a series of Mathieu functions. Both open and shielded lines are considered in the analysis. Propagation coefficients and characteristic impedances are calculated for the lines with different ellipticity. The results are verified by comparing them with those obtained from commercial software.
An Analysis of the Relationship between the Architecture and the Structure of a Vessel on the Example of the Reconstruction Design Process of the Historical Sailing Yacht "General Zaruski" Carried Out between 2009 and 2012
- Artur Karczewski
- Łukasz Piątek
2015 Logistyka
The article analyzes the relation between architecture and structure of a vessel on the example of the reconstruction design of a wooden sailing yacht "General Zaruski" built in Ekanӓs, Sweden in 1939. Based on the documentation of "Kaparen" (sister yacht), "Mloda Gwardia" (ex "General Zaruski") and the reconstruction classification project made by the authors, the impact of functional, spatial and aesthetic design objectives (e.g. interior integration, communication improvement, lowering engines and tanks, restoring the original superstructures) on the yacht’s structure as well as influence of structural conditions (e.g. type and dimensions of the structure) on her architecture have been presented.
An approach for estimation of water wall degradation within pulverized-coal boilers
- Janusz Badur
- Paweł Ziółkowski
- Daniel Sławiński
- Sebastian Kornet
2015 ENERGY
The main aim of this paper is to estimate the lifetime of water walls of pulverized-coal boilers at nominal conditions as well as after degradation of water tubes. An approach for a pulverized-coal chamber degradation process has been formulated based on operational and experimental data. This model was formulated using on-line state monitoring of a pulverized coal burner with aim of preventing the fireplace screens from high degradation and reducing large amounts of coal in the ashes. The rate of metal loss in the pipe wall from the fireplace was defined by a closure comprising of two parts. The first part describes degradation induced by impact of un-burned carbon, and the second part describes degradation caused by stress corrosion. In this paper, high-temperature creep in the pipe of the evaporator working in the powder-fired boiler is modelled and calculated. It has been shown that the lifetime of the element under consideration is essentially shortened by the influence of oxide growth on the steam side, an increase in metal temperature and erosion-corrosion wear on the flue gas side.
An approach to improve the time efficiency of disjoint paths calculation
- Kanstantsin Myslitski
- Jacek Rak
2015
Failures of network elements can be appropriately dealt with by utilization of alternate disjoint paths to provide redirection of flows affected by failures of the respective working paths. Known approaches can be broadly divided by decision on backup paths installation into proactive and reactive mechanisms, as well as based on the scope of recovery actions into local and global rerouting. There are several important scenarios in which the time needed to calculate the backup paths matters a lot. For instance, in the case of reactive approaches to survivable routing, if a failure of a network element affects multiple flows, a number of attempts need to be performed to determine the respective alternate routes, and, as a result, the time necessary to redirect these flows may be significant. Another important example is related with the need to perform periodic updates of a resilient routing scheme in a global scale, as a response to changing traffic volumes. In this paper, we introduce a new time-efficient algorithm called Shortest Cycle Algorithm (SCA) of establishing the sets of working and backup paths based on cycles. Time-efficiency of paths calculation is achieved by reusing the parts of cycles already determined for other end-to-end flows.
AN ENERGY APPROACH TO THE FATIGUE LIFE OF SHIP PROPULSION SYSTEMS
- Zbigniew Korczewski
- Jacek Rudnicki
2015
The conducted research investigations aimed to carry out an identification of the constructional materials fatigue state of the ship propulsions’ rotational mechanical units for diagnostic purposes. The fatigue cracks of the elements transmitting mechanical energy streams from the propulsion engines to the ship propellers or to the generators of the ship’s electric power station stand for a primary reason for the secondary, usually very extensive, damages within the ship’s main or auxiliary propulsion system. It inevitably leads to immobilizing the ship along with further consequences for her stability and unsinkability. The shafts line’s misalignment or bend represent the most frequent reasons of this kind damages. They usually occur as a consequence of the foundations’ static settlement of the shafts line’s main components, alternatively, as a consequence of the ship’s slight but frequent collisions during her handling in harbors. A laboratory test bed of the simple rotational mechanical unit driven by the electric engine has been especially designed and built for a purpose of the research program realization. It stands for, in a smaller scale, a physical model of the real object what makes possible an actual introducing the external inputs which are characteristic to the propulsion shafts line’s misalignment. The test bed was equipped with a measuring set enabling a registration of the course of the multisymptomatic, continuous and irreversible alterations of the shaft section’s fatigue state while it is subject to cyclic torsional-bending loads during the standard fatigue test. The measuring system makes possible a simultaneous observation of the parameters characterizing accumulation and dissipation processes of different energy forms in the slow-changeable, dynamic process of the fatigue test. A patent application regarding the solution related to energy symptoms measurements of the constructional materials’ high-cycle (mechanical) fatigue presented in the paper has been protected by the Patent Office of the Republic of Poland, as a utility pattern, the registration number: 67362 - “Laboratory test bed for energy examinations of the multisymptomatic high-cycle fatigue of the simple mechanical units’ constructional materials”.
An experimental study of high-hydrogen welding processes
- Dariusz Fydrych
- Jerzy Łabanowski
2015 Full text REVISTA DE METALURGIA
This paper presents investigation results of determination of the diffusible hydrogen content in deposited metal obtained by means of two most often used methods-the glycerin method and the mercury method. Relation has been defined between results of those methods in the area characteristic of low-hydrogen as well as high-hydrogen welding processes. Relations available in the literature do not include the diffusible hydrogen content in deposited metal greater than 35 ml/100 g. Extending the scope of analysis of the diffusible hydrogen quantity to an 80 ml/100 g level considerably simplifies carrying out the steel weldability assessment with the use of high-hydrogen processes and with welding in water environment.
An extension to the FEEDB Multimodal Database of Facial Expressions and Emotions
- Mariusz Szwoch
- Luis Marco-gimenez
- Miguel Arevalillo-herráez
- Aladdin Ayesh
2015
FEEDB is a multimodal database that contains recordings of people expressing different emotions, captured by using a Microsoft Kinect sensor. Data were originally provided in the device’s proprietary format (XED), requiring both the Microsoft Kinect Studio application and a Kinect sensor attached to the system to use the files. In this paper, we present an extension of the database. For a selection of recordings, we also provide a frame by frame analysis in text format, that allows one to use the data directly for classification purposes. The data provided includes many different features computed from the original recordings, namely tracking status, 6 animation units, head position, head pose (pitch, roll and yaw) and 100 tracked points. These were extracted by using the Microsoft Face Tracking capabilities and are provided for each frame.
An idea of an approach to self-testing of mixed signal systems based on a quadratic function stimulation
- Zbigniew Czaja
2015
A new approach to self-testing of the analog parts of mixed-signal electronic systems controlled by microcontrollers equipped with an ADC and a DAC is presented. It is based on a BIST and a new fault diagnosis method. A novelty is the use of the DAC as a component of the BIST, allowing to generate a stimulating signal with a quadratic function shape. It contributes to a better extraction of information about the state of the circuit under test.
An Intergrated Model of Motion, Steering, Positioning and Stabilization of an Unmanned Autonomous Maritime Vehicle
- Mirosław Gerigk
2015 Full text TransNav - The International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation
In the paper the aim of an interdisciplinary research is presented. The research method is introduced. An object the unmanned autonomous maritime vehicle is briefly described. The key research problem concerns a combined model of the vehicle motion including the loads of lift and hydrodynamic nature. The model takes into account the gravity and displacement forces, resistance and thrust forces, lift and other hydrodynamic forces. One of the major research tasks is to precisely predict the position of the vehicle. To do that an integrated model of acquiring, analyzing and processing the signals is necessary. The processed signals may then be used for the precise steering of the vehicle. The vehicle should be equipped with a stabilization system. Some information on an integrated steering, positioning and stabilization system of the vehicle is briefly presented in the paper. Such the system enables to obtain a fully autonomous vehicle. Some information on the propulsion and underwater energy supply systems are presented in the paper, too.
An upper bound for the double outer-independent domination number of a tree
- Marcin Krzywkowski
2015 Full text Georgian Mathematical Journal
A vertex of a graph is said to dominate itself and all of its neighbors. A double outer-independent dominating set of a graph G is a set D of vertices of G such that every vertex of G is dominated by at least two vertices of D, and the set V(G)\D is independent. The double outer-independent domination number of a graph G, denoted by γ_d^{oi}(G), is the minimum cardinality of a double outer-independent dominating set of G. We prove that for every nontrivial tree T of order n, with l leaves and s support vertices we have γ_d^{oi}(T) ≤ (2n+l+s)/3, and we characterize the trees attaining this upper bound.
Analityczna weryfikacja dokładności komercyjnych programów komputerowych wspomagających projektowanie układów geometrycznych toru
- Władysław Koc
- Piotr Chrostowski
- Kamila Szwaczkiewicz
2015 Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne
W pracy podjęto próbę wyjaśnienia kwestii uzyskiwanej dokładności w projektowaniu układów geometrycznych toru z wykorzystaniem komercyjnych programów komputerowych typu CAD. Użytkownikowi najczęściej nie są znane zasady działania tych programów, w tym również wykorzystywane algorytmy obliczeniowe. Opisano w sposób ogólny funkcjonowanie dwóch wiodących programów. Przedstawiono własną, analityczną metodę projektowania układów torowych, którą następnie wykorzystano w przeprowadzonej analizie porównawczej rzędnych poziomych. Weryfikacji poddano elementarny układ geometryczny: krzywa przejściowa – łuk kołowy – krzywa przejściowa, przy czym zastosowano różne rodzaje krzywych przejściowych oraz zróżnicowane ich długości. Rozpatrzono również wybrane warianty układu geometrycznego zawierającego łuk koszowy z trzema krzywymi przejściowymi. Przeprowadzona analiza wykazała, że z punktu widzenia praktyki wykonawczej wszystkie zastosowane metody dają w zasadzie identyczne wyniki, jednak w niektórych sytuacjach występują niewielkie różnice oraz zaburzenia kształtu osi toru; dotyczy to w głównym stopniu rejonu krzywych przejściowych.
Analityczna weryfikacja wybranego układu geometrycznego toru z wykorzystaniem profesjonalnego programu CAD
- Władysław Koc
- Piotr Chrostowski
- Katarzyna Palikowska
- Kamila Szwaczkiewicz
2015 Full text Przegląd Komunikacyjny
W pracy podjęto próbę wyjaśnienia, jak przedstawia się kwestia uzyskiwanej dokładności w projektowaniu układów geometrycznych toru z wykorzystaniem profesjonalnych programów komputerowych typu CAD. Użytkownikowi najczęściej nie są znane zasady działania tych programów, w tym również wykorzystywane algorytmy obliczeniowe. Opisano w sposób ogólny funkcjonowanie wybranego programu. Przedstawiono własną, analityczną metodę projektowania układów torowych, którą następnie wykorzystano w przeprowadzonej analizie porównawczej. Weryfi kacji poddano elementarny układ geometryczny: krzywa przejściowa – łuk kołowy – krzywa przejściowa. Analiza rzędnych poziomych wykazała, że obie metody dają w zasadzie identyczne wyniki, a zatem w programie typu CAD obowiązują te same zasady jak w metodzie analitycznej – elementy składowe są łączone ze sobą przy zachowaniu warunku styczności. Następnie zaproponowano uniwersalny sposób precyzyjnego wyznaczania rzędnych z wykorzystaniem zapisu matematycznego. Zwrócono uwagę, że analityczna metoda projektowania nadaje się znakomicie do określania skorygowanych parametrów układu geometrycznego przy projektowaniu regulacji osi toru.
Analityka chemiczna w oczyszczalni ścieków
- Bartłomiej Cieślik
- Piotr Konieczka
2015 Analityka: Nauka i Praktyka
Analityka chemiczna może być zarówno narzędziem pomocniczym na etapie projektowania linii technologicznej, jak i jest niezbędnym elementem na kolejnych etapach kontroli i monitoringu poszczególnych składników środowiska, zwłaszcza że na chwilę obecną całkowite uniknięcie składowania zagospodarowywanych osadów jest niemożliwe
Analiza celowości wprowadzenia do powszechnego stosowania w sieci dystrybucyjnej kabli SN o żyłach powrotnych o przekrojach powszechnie stosowanych w innych spółkach dystrybucyjnych krajów Europy Zachodniej
- Marek Olesz
2015
W opracowaniu dokonano analizy możliwości zastosowania mniejszych przekrojów żył powrotnych w liniach kablowych średnich napięć kierując się zasadą nie przekraczania temperatury dopuszczalnej 350oC w czasie stanów zwarciowych w sieci.
Analiza doboru korzystnego czynnika niskowrzącego do mikrosiłowni kogeneracyjnej
- Daniel Stępniak
- Marian Piwowarski
2015 Full text Mechanik
Artykuł prezentuje wyniki obliczeń oraz wnioski płynące z analiz obiegów ORC pracujących z wykorzystaniem najczęściej spotykanych w siłowniach kogeneracyjnych czynników niskowrzących. W trakcie obliczeń pod uwagę brano obieg z regeneracją ciepła dla czynników suchych: fc72, hfe7100, R227ea, R245fa, R423a, R600a, R600, RC138, R141b oraz obieg bez regeneracji ciepła dla czynników mokrych: R11, R12, R134a, R718, 507a, R290, R717. Analizy wykonano z wykorzystaniem oprogramowania EES [12], przy założeniu wymaganej, odbieranej w skraplaczu mocy cieplnej, Q = 50 kW, oraz dla obydwu rodzajów czynników minimalnej temperatury w skraplaczu odpowiednio t = 50℃ oraz t = 95℃. Uwzględniono rodzaj czynnika oraz jego parametry na główne wskaźniki projektowe mikroturbiny osiowej.
Analiza dobrych praktyk ekonomii społecznej w Polsce – o zasobach i ich pozyskiwaniu w przedsiębiorczości społecznej
- Marzena Starnawska
2015 Full text Studia i Materiały Wydział Zarządzania Uniwersytet Warszawski
Artykuł, przy wykorzystaniu analizy zawartości (content analysis) przedstawionych w dobrych praktykach przedsiębiorstw społecznych i ekonomii społecznej, stanowi próbę przeanalizowania rodzajów zasobów wykorzystywanych przez przedsiębiorstwa społeczne, procesów pozyskiwania zasobów oraz trudności się w nich pojawiających. W tym celu wykorzystano profile 25 przypadków dobrych praktyk, prezentowanych i promowanych na najbardziej znanym polskim portalu wiedzy o ekonomii społecznej i przedsiębiorczości społecznej.
Analiza drgań kładki kompozytowej wywołanych działaniem wiatru
- Bartosz Sobczyk
- Jacek Chróścielewski
- Wojciech Witkowski
2015 Full text Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
W pracy omówiono sposób przeprowadzenia uproszczonej, numerycznej analizy drgań kładki kompozytowej wywołanych działaniem wiatru. Rozważaniom poddano swobodnie podpartą konstrukcję o rozpiętości 16 m i przekroju w kształcie litery U. W pierwszej kolejności przeprowadzono dwuwymiarową analizę opływu niepodatnego kształtu przekroju kładki w poziomym strumieniu wiatru o prędkości 10 m/s. Obliczenia numeryczne przeprowadzono programem ANSYS FLUENT 14. Rezultaty analizy opływu — liczbę Strouhala — porównano z wynikami zawartymi w monografii A. Flagi pt. Inżynieria wiatrowa. Podstawy i zastosowania, Arkady, Warszawa, 2008, w celu oceny poprawności obliczeń. 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 powierzchni pomostu, zmienne w czasie, o wartościach wyznaczonych na podstawie analizy opływu. Dla badanej konstrukcji sprawdzono kryteria komfortu przyszłych użytkowników obiektu, który jest w fazie wytwarzania.
Analiza drgań przewodu jezdnego sieci trakcyjnej w aspekcie oceny jej stanu technicznego.
- Krzysztof Karwowski
- Michał Michna
- Mirosław Mizan
- Andrzej Wilk
2015 Full text Logistyka
Górna sieć trakcyjna jest nadal najefektywniejszym sposobem zasilania kolejowych pojazdów elektrycznych. Sieć jezdna nie ma możliwości technicznych redundancji, co wymaga okresowej oceny stanu technicznego w celu zapewnienia prawidłowej współpracy z odbierakami prądu pojazdów. W artykule przedstawiono aspekty oceny stanu technicznego górnej sieci trakcyjnej na podstawie modelowania matematycznego i wybranych badań laboratoryjnych. Zaprezentowano dwumasowy model sieci i odbieraka prądu wskazując na jego użyteczność do oceny siły stykowej i uniesienia przewodów jezdnych. Wykonano szereg symulacji stanów dynamicznych interakcji górnej sieci trakcyjnej i odbieraka dla różnych parametrów, w szczególności zwrócono uwagę na wpływ tarcia suchego i lepkiego na przebieg drgań sieci. Dokonano laboratoryjnych pomiarów dynamiki przewodu jezdnego poddanego różnorodnym wymuszeniom dla określonych parametrów mechanicznych. Na podstawie analizy częstotliwościowej drgań przewodu wskazano na możliwości oceny stanu technicznego sieci jezdnej. Porównano wyniki symulacji z wybranymi badaniami laboratoryjnymi w celu dalszej weryfikacji założonej koncepcji modelu.