Repository of the University of Rijeka, Faculty of Engineering
Not a member yet
3785 research outputs found
Sort by
Optimization of the Ship Hull Hydrodynamic Characteristics in Calm Water
Full text linkThe paper discusses the application of a genetic algorithm, coupled with a three-dimensional potential flow solver, in order to deal with the hydrodynamic optimization of a ship hull form with a bulbous bow. The bulb is defined by several geometrical parameters and a set of splines in tension has been used to describe the ship hull form and to allow the modifications of the ship forebody. The optimization procedure is fully automated, and once the basis hull form, objective function, optimization parameters and constrains are defined, it requires no user interaction. According to the predefined constraints, optimized hull forms have been obtained, and hence analyzed and compared to the basis hull form in order to demonstrate the effectiveness and validity of the developed procedure
NUMERIČKA OPTIMIZACIJA HIDRODINAMIČKIH ZNAČAJKI FORME BRODA U MIRNOJ VODI
No full textU radu se opisuje postupak numeričke optimizacije hidrodinamičkih značajki forme broda u mirnoj vodi. Postupak se temelji na metodi potencijalnog strujanja za proračun optjecanja, te na genetskom algoritmu kao optimizacijskoj metodi. Ideja je da se forma broda optimizira samo izmjenom oblika pramčanog bulba i pramčanog ramena, dok ostale karakteristike forme ostaju nepromijenjene. Realiziran je računalni program koji određuje značajke optjecanja brodske forme metodom potencijalnog strujanja s nelinearnim rubnim uvjetom. Razvijen je i program za automatsko generiranje mreže koji prati i prikazuje trenutni oblik oplakivane i slobodne površine. U radu je prikazana provjera i vrednovanje razvijene metode, te su rezultati numeričkog proračuna uspoređeni s dostupnim eksperimentalnim rezultatima. Zatim, opisani su tijek i karakteristike optimizacijskog postupka. Razmatrane su dvije različite funkcije cilja: otpor valova i valne elevacije u području oko pramca, a dobiveni rezultati grafički su prikazani i analizirani. Uspoređene su vrijednosti značajki strujanja za početnu i optimiziranu formu kroz određeno područje brzina. U skladu s odabranim parametrima optimizacijskog algoritma, postignute su povoljnije hidrodinamičke značajke forme broda, na temelju kojih se može očekivati i smanjenje sile ukupnog otpora.A numerical optimization method of the hydrodynamic hull form characteristics in calm water is presented. The procedure is based on a non-linear potential flow method as flow solver, and the genetic algorithm is used as optimization tool. The idea is to optimize the hull form by just changing the bulbous bow and the fore part shape, while keeping unmodified the other characteristics. A computer program based on the potential flow with nonlinear boundary conditions has been developed to determine the characteristics of the flow. An automatic mesh generator has also been developed, in order to arrange and display the current shape of the wetted surface and the free surface. The verification and the validation of the developed method have been performed, and the results of the numerical calculation have been compared to the available experimental results. Furthermore, the optimization procedure has been described. Two different objective functions have been considered: the wave resistance and the wave elevation in the bow area, and the obtained results have been analyzed and graphically presented. The flow characteristics of the initial and optimized hull form have been compared over a speed range. Considering the predefined parameters of the optimization algorithm, an improvement of the hydrodynamic characteristics has been achieved, so a total resistance reduction can also be expected
KONSTRUKCIJA MOTORA S MAGNETSKIM LEŽAJEVIMA BEZ PERMANENTNIH MAGNETA NA ROTORU
No full textU radu je istražena i konstruirana nova vrsta motora sa magnetskim ležajevima u strukturi statora. Nedavno patentirani motor se temelji na eng. “flux switching permanent magnet” (FSPM) topologiji i tehnologiji bezležajnih motora sa rotorom u obliku diska (eng. “bearingless slice drives”). Motor je specifican jer ne sadrži magnete u strukturi statora. To je prednost u
odnosu na druge topologije zbog rastućih cijena permanentnih magneta. Ispitane su karakteristike motora i definiran je optimalni broj statorskih i rotorskih zubi. Analitičkim pristupom je pronađeno najbolje povezivanje statorskih namotaja za glatku distribuciju sile i momenta. Optimizacija je provedena u 3D simulacijskom programu ANSYS Maxwell temeljenom na metodi konačnih elemenata. Time je poboljšana karakteristika motora i dobivene su konacne dimenzije za izradu prototipa. Izabrani model je ispitan za
linearnost i superpoziciju pri stvaranju sile i momenta. Definirani su svi električni i mehanički dijelovi motora i mehanički su dijelovi konstruirani u programu za dizajn potpomognut računalom ProE. Predložena je i napravljena struktura upravljanja u programu Simulink za implementaciju u digitalni signalni procesor. Nastavak ovog projekta je izrada prototipa za usporedbu simuliranih i mjerenih podataka.A novel bearingless (self-bearing) motor has been investigated and designed. The patented
bearingless motor type has no permanent magnets in the rotor. The motor is based on the
Flux-switching permanent magnet synchronous drive (FSPM) and the bearingless segment
slice motors.
The characteristics of the motor were analyzed and the optimal rotor/stator teeth number
was defined. With an analytical approach in coil combining an adequate torque and force
distribution was achieved. An optimization of motor design has been carried out to enhance
the motor characteristics. This was achieved with the 3D FE simulation tool ANSYS Maxwell.
The optimized motor design was tested for linearity and superposition of force and torque
creation. Thereafter the drive setup was defined and all motor parts were constructed in a
CAD program (ProE). The control of the system was proposed and it’s achieved by a DSP
from TI embedded in the power electronics
NUMERIČKO MODELIRANJE MEHANIČKOG PONAŠANJA NANOKOMPOZITNIH STRUKTURA
No full textU ovom je radu predstavljeno numeričko modeliranje mehaničkog ponašanja nanokompozitnih materijala, zasnovano na računalnoj homogenizaciji kao višerazinskoj metodi modeliranja. Kao uvod, dana je kratka povijest nanomaterijala i teorijska pozadina o ugljičnim nanocijevima i numeričkom modeliranju istih. Također, dana je teorija o kompozitnim materijalima, budući se na teoriji kompozita zasniva i teorija nanokompozitnih materijala. Posebna pozornost obraćena je međudjelovanju između
osnovne matrice nanokompozitnog materijala i ugljične nanocijevi kao poboljšanja te je predstavljen način numeričkog modeliranja takvih međudjelovanja koji se najvećim djelom zasnivaju na slabim van der Waals vezama. U svrhu analize tih međudjelovanja razvijen je i poseban program, koji na osnovu zadanih parametara omogućuje modeliranje veze između matrice nanokompozita i nanocijevi ili između dva različita sloja unutar višestrukih ugljičnih nanocijevi. Problem modeliranja nanokompozitnih struktura je višerazinski problem, stoga je dio rada posvećen višerazinskim metodama, gdje je veća pažnja posvećena računalnoj homogenizaciji prvog reda. Upravo je na računalnoj homogenizaciji prvog reda i upotrebi reprezentativnog volumnog elementa baziran program za numeričko modeliranje nanokompozita. U svrhu verifikacije programa, dana su 4 modela nanokompozitnih materijala, različitih karakteristika, a dobiveni rezultati uspoređeni su s rezultatima drugih autora.A method for the numerical modelling of mechanical behaviour of nanocomposite materials, which is based on computational homogenization as a multiscale method, is presented in this work. As an introduction, a brief history of the nanomaterials and theoretical background about the carbon nanotubes and numerical modelling of the carbon nanotubes is presented. Also, the theory about composite materials is given, since it is also the basis of the nanocomposite materials theory. A special attention is devoted to the nanocomposite matrix and reinforcement interaction. A method of numerical modelling of those interactions, which are mainly based on the weak van der Waals
forces, is presented. An algorithm is developed for analysis of those interactions, which enables modelling of bonds between nanocomposite matrix and nanotubes or between two different layers of multiwalled carbon nanotubes, based on input parameters. Since the problem of modeling nanocomposite structures is a multiscale problem, one part of
this work is dedicated to multiscale modeling methods, especially to the first order computational homogenization. Computational homogenization and representative volume element are the basis of the presented software for numerical modelling of the nanocomposites. For the purpose of the software verification, 4 models of the nanocomposite material, with different characteristics, are presented. Obtained results are compared with the results from the other authors
DIRECTIONAL DIGITAL FILTERS FOR FINGERPRINT RECOGNITION
Full text linkU ovome radu, analizirali smo slike otisaka prstiju korištenjem usmjerenih digitalnih filtara. Riječ je o filtrima klinastoga oblika područja propuštanja, tzv. fan filtri. Primjenom takvih filtara razvijena je metoda određivanja usmjerenosti papilarnih linija slike otiska prsta u svrhu određivanja podudarnosti dvaju otisaka. Dobiveni rezultati potvrđuju pozitivna očekivanja o primjeni fan filtara u području biometrije.In this paper we have analyzed fingerprint images using directional digital filters. The filters have a double wedge-shaped pass band, hence the name fan filters. Using these filters, a method is developed for determining the ridge orientation for the purpose of comparing two fingerprints. The obtained results confirm the applicability of fan filters in biometric applications