PROGRAMFÜZET
A MAGYAR TUDOMÁNY
NAPJA
ERDÉLYBEN 2009
~9 »
zOv
10. F Ó R U M
Erdélyi Múzeum-Egyesület Műszaki Tudományok Szakosztálya Kolozsvár, 2009. november 21.
A programfüzetet összeállította: BAKI-HARI Zoltán-Gábor
Köszöntő
A Magyar Tudomány Napja rendezvénysorozat keretében az Erdélyi Múzeum-Egyesület Műszaki Tudományok Szakosztálya immár tizedik alkalommal szervez Műszaki Tudományos Ülésszakot. Ezzel fórumot kíván biztosítani valamennyi műszaki tudományág kutatóműhelyének, kutatási eredményeinek bemutatására. A rendezvény elsősorban hazai kutatók munkájának bemutatására ad lehetőséget, de számos alkalommal örömmel fogadtunk olyan külföldi vendégeket is, akik vállalták, hogy bemutatják intézményüket és annak kutatási eredményeit. Az idei év hármas ünnep: az EME megalakulásának 150. évfordulója, a Műszaki Tudományok Szakosztálya megalakulásának közelgő 20. jubileuma, s a Műszaki Tudományos Ülésszak 10. fóruma. A tíz fórum alatt 41 kutatóműhely munkáját ismerhettük meg, mely 24 egyetemi (13 hazai), 7 ipari, s 10 kutatási intézményből (6 hazai) származtak. A tíz év alatt összesen 206 szerző munkáját tekinthettük át, amelyeknek nagy része intézményközi kutatás eredménye. Az utóbbi évekre jellemző az országhatáron átnyúló együttműködéseken alapuló kutatások megjelenése, illetve az interdiszciplináris közreműködések. Lehet-e ünnepnapja a tudománynak? Amennyiben a tudomány művelése az év minden napjára jellemző, akkor valóban lehet egy nap, mikor ezen eredményeket összegezzük,
megvitatjuk. E hármas ünnep is az eddig elért eredmények számadására kötelez, s egyben megújulásra az új irányok meghatározására, együttműködések megalapozására késztet. Köszönet mindazoknak, akik vállalták az aktív hozzájárulást, s tartalmas, színvonalas előadásokkal neveztek be, ugyanakkor köszöntöm a kedves meghívottakat, érdeklődőket, kívánva mindannyiuknak kellemes együttlétet a szakmai párbeszédhez.
Kolozsvárt, 2009 novemberében
/ ikő az EME Műszaki Tudományok Szakosztályának elnöke
2
A MAGYAR TUDOMÁNY NAPJA ERDÉLYBEN Az Erdélyi Múzeum-Egyesület Műszaki Tudományok Szakosztálya Helyszín: Sapientia központi épület, a Bocskay-ház kis előadóterme, Mátyás király utca 4. szám 2009. november 21., szombat 09:00
Megnyitó
dr. Gyenge Csaba EME alelnök Előadások I. rész
Elnökök:
dr. G y e n g e Csaba, az EME alelnöke, egyetemi tanár, KME dr. Hollanda Dénes, egyetemi tanár, dékán, Sapientia EMTE, Marosvásárhely dr. Máté Márton, egyetemi docens, Sapientia EMTE, Marosvásárhely
09:05 dr. Bitay Enikő (EME-MTSz elnök) Az EME-MTSz szerepe a magyar műszaki
tudományosságban
09:20
dr. Pokorádi László (egyetemi tanár, Debreceni Egyetem, Műszaki Kar; MTA DAB Műszaki Szakbizottság elnök) A matematikai modellek bizonytalansága
09:35
dr. Jármai Károly DSc (egyetemi tanár, Miskolci Egyetem), dr. Farkas József DSc (egyetemi tanár, Miskolci Egyetem), Oláh Róbert (egyetemi hallgató, Miskolci Egyetem) Hegesztett szerkezetek optimális méretezésének újabb eredményei
09:50
Hajdú Sándor (tudományos főmunkatárs, Közlekedéstudományi Intézet Budapest), dr. Lakatos Károly PhD (egyetemi docens, Miskolci Egyetem Áramlásés Hőtechnikai Gépek Tanszék) Bánki Donát nagyszerű alkotása: az 1917-ben szabadalmaztatott kis vízturbina 3
10:05
dr. Varga Béla (egyetemi tanár, Brassói Transilvania Egyetem), Fazakas Éva (fizikus, MTA - Szilárdtestfizikai és Optikai Kutatóintézet, Budapest), Varga Lajos Károly (fizikus, MTA - Szilárdtestfizikai és Optikai Kutatóintézet, Budapest) Dilatométerrel vizsgált amorf-kristályos fázisátalakulások alumínium ötvözetekben
10:20
dr. Kakucs András PhD (egyetemi docens, Sapientia EMTE Marosvásárhely, Gépészmérnöki Tanszék), Dani Péter (doktorandus, Brassói Transilvania Egyetem), dr. Jármai Károly DSc (egyetemi tanár, Miskolci Egyetem), dr. Száva János PhD (egyetemi tanár, Brassói Transilvania Egyetem), Gálfi Botond-Pál (doktorandus, Brassói Transilvania Egyetem) Kísérleti berendezés felhabzó tűzvédelmi bevonatok tanulmányozására
10:35
dr. Imecs Mária (egyetemi tanár, KME, Villamosmérnöki Kar, Villamos Hajtások és Robotok Tanszék) Gerjesztő tekercses szinkron generátorok vektoriális szabályozása a mezőorientáció elve alapján
10:50 Tamás Levente (doktorandus, Kolozsvári Műszaki Egyetem) LIDAR alapú ember felismerés és követés mobil robotokkal
11:05
Szünet
II. rész
Elnökök: dr. Csibi Vencel, a KAB alelnöke, EMT alelnöke, egyetemi tanár, KME dr. Dávid László, egyetemi tanár, a Sapientia EMTE rektora dr. Jármai Károly DSc, egyetemi tanár, Miskolci Egyetem
11:15
dr. Gyenge Csaba (egyetemi tanár, Kolozsvári Műszaki Egyetem), Oláh Lász]ó (doktorandus, Kolozsvári Műszaki Egyetem) Különleges lefejtőmaró edzett hengeres fogaskerekek simítására
4
11:30
dr. Máté Márton (egyetemi docens, Sapientia EMTE Marosvásárhely), dr. Hollanda Dénes (egyetemi tanár, Sapientia EMTE Marosvásárhely), dr. Papp István (egyetemi docens, Sapientia EMTE Marosvásárhely) A gömbmozgás néhány kérdéséről 11:45 dr. Bitay Enikő (egyetemi docens, Sapientia EMTE, Marosvásárhely), dr. Márton László (Delta Info-Line, Gyergyószentmiklós), Talpas János (BBTE, Kolozsvár) Technikatörténeti kutatások Magyargyerőmonostor gótikus templománál 12:00 dr. Mihalik András PhD (nyugalmazott egyetemi tanár, Nagyvárad) A 155-éves Bezdáni kamarazsilipnek - mint az első magyar, európai betonépítménynek, a világ első teljesen betonból épült hajózsilipjének - a viselkedése és diagnosztikája „INSITU" 12:15
dr. Gobesz Ferdinánd-Zsongor (egyetemi docens, Kolozsvári Műszaki Egyetem, Építőmérnöki Kar), dr. Kopenetz Ludovic (egyetemi tanár, Kolozsvári Műszaki Egyetem, Építőmérnöki Kar) Építés: biztos bizonytalanság
12:30 dr. Máthé Aliz Éva (egyetemi lektor, Kolozsvári Műszaki Egyetem, Építőmérnöki Kar), dr. Alexa Pavel (egyetemi tanár, Kolozsvári Műszaki Egyetem, Építőmérnöki Kar), dr. Gobesz Ferdinánd-Zsongor (egyetemi docens, Kolozsvári Műszaki Egyetem, Építőmérnöki Kar) Néhány korszerű eljárás és eszköz az épületszerkezetek viselkedésének a szabályozásához földrengéskor 12:45 ifj. Orbán György (építész, Sc. Arh Service Guttmann & Co. SNC) Városkép a folyók tükrében és a partok hasznosíthatósági lehetőségei 13:00 dr. Szőcs Katalin (ny. tudományos kutató, Kolozsvár) Gyorsuló kihívások az új energia használatánál 13:15 Baki-Hari Zoltán-Gábor (kutatóasszisztens, Erdélyi Múzeum-Egyesület) Modern termelési metódusok az új RP eljárások segítségével
13:30 Kiértékelés és eszmecsere
14:00 Ebéd (a Protestáns Teológiai Intézet alagsori ebédlőjében)
5
Háromnyelvű rövid összefoglalók
Baki-Hari Zoltán-Gábor M O D E R N TERMELÉSI METÓDUSOK AZ ÚJ RP ELJÁRÁSOK SEGÍTSÉGÉVEL Napjainkban az erőteljes technikai és tudományos fejlődésnek köszönhetően minden téren új és új eljárások jelennek meg. Ez hatványozottan igaz a termelési folyamatokban, amelyekben mind nagyobb és nagyobb szerephez jutnak a nagy hatékonyságú eljárások. Ilyenek például az új RP eljárások is. Ezen előadás e kijelentések alátámasztására igyekszik pár példát bemutatni. METODE M O D E R N E DE PRODUCŢIE CU AJUTORUL NOILOR PROCEDEE RP în zilele noastre, datorită puternicei dezvoltări tehnice şi ştiinţifice, pe toate planurile apar noi şi noi procedee. Aceasta este şi mai adevărat în procesele de producţie, în care un rol din ce în ce mai mare îl au procedurile de mare eficienţă. Din această categorie fac parte şi noile procedee RP. Prezentarea de faţă pentru argumentarea acestor afirmaţii încearcă să ofere câteva exemple. MODERN PRODUCTION METHODS WITH HELP OF NEW RP PROCEDURES Today, because of strong technical and scientific developments, at all areas appear more and more new processes. This is even more true in production process, in which both bigger and bigger role have the high-performance processes. Such as a new RP processes. This presentation to the argument of these statements attempt to provide some examples.
dr. Bitay Enikő, dr. Márton László, Talpas János T E C H N I K A T Ö R T É N E T I KUTATÁSOK MAGYARGYERŐMONOSTOR GÓTIKUS T E M P L O M Á N Á L Az egykori Gyerő, nemesi család és az általuk alapított monostor, meghatározó elemei voltak a kalotaszegi Gyerőmonostor településtörténetének. Temploma a gótika stílusjegyeivel, magasba szökkenő, körtornácos tornyával és számos egyedi jellegzetességével különleges színfoltja Kalotaszeg szakrális építészetének. Magyarvalkó után, az Erdélyi Múzeum-Egyesület Műszaki Tudományok Szakosztálya „technikatörténeti örökségek" megnevezésű kutatásait Gyerőmonostorra helyezte át, ahol a templomépítés műszaki elemeinek feltárása, de a harangok, a toronyóra, a napóra, mint a kor műszaki csúcsteljesítményei is a kutatások középpontjába kerültek, mert e6
zekről az amúgy átfogó helytörténeti irodalom is csak említésekben tartalmaz némely információt. Jelen dolgozat a helyszínen és levéltárakban végzett dokumentálódások eredményeit foglalja össze azzal a céllal, hogy ezek beépüljenek Kalotaszeg művelődéstörténetébe. CERCETĂRI DE ISTORIE A TEHNICII LA BISERICA GOTICĂ DE LA MĂNĂSTIRENI Familia nobilă de odinioară Gyerő şi mănăstirea înfiinţată de ei au constituit elementele definitorii ale istoriei localităţii Mănăstireni de la Călata. Biserica cu elementele stilistice al goticului, cu turnul cu cerdac, ce saltă către înălţimi, cu elemente arhitecturale particulare constituie o nuanţă aparte a arhitecturii sacrale ale regiunii Călatei. Sub egida Secţiei de Ştiinţe Tehnice al Societăţii Muzeului Ardelean s-au desfăşurat, după cele de la Văleni, lucrările de prospecţiuni ale moştenirii istoriei tehnicii arhitecturale, prospecţiuni din care nu au lipsit nici cele legate de istoria din punct de vedere a rigorilor istoriei tehnicii a clopotelor, orologiului sau a cadranului solar, din ansamblul bisericii. Cu toate că, istoria localităţii este mult studiată şi comentată de o vastă literatură de specialitate, infime sunt adnotările cu caracter de istoria tehnicii. Prin conţinutul prezentei lucrări colectivul de autori pune în valoare rezultatele cercetărilor lor efectuate în documentele de arhivă şi mai cu seamă a investigaţiilor pe teren, cu scopul integrării acestora în istoria culturii regiunii Călata. RESEARCH IN TECHNICAL HISTORY AT THE GOTHIC CHURCH OF MONOSTIUR The former noble family Gyerő and the monastery that they founded were the defining elements of the local history of Monostiur de la Calata. The church, with its high tower surrounded by a porch and with its individual architectural elements, shows the stylistic features of the Gothic and represents a special nuance in the sacral architecture of the Calata region. Under the patronate of the Thechnical Sciences within the Transylvanian Museum Society, following the Văleni research, there have been activities of research about the heritage of the history of technical architecture. The research , carried out in the spirit of technical history rigorosity, included as its focal points the churchbells, the horloge and the dial of the church, these elements being the culmination of the technology of the time. Although the history of the settlement has been vastly studied and many commentaries have been made by professionals on the extant writings, there are few references made about the technical history aspect. This paper is meant to summarize the research results that the authors gathered from the field activity and the archives. The purpose of the summary is to integrate the findings in the cultural history of the Calata region.
7
dr. Gobesz Ferdinánd-Zsongor; dr. Kopenetz Ludovic ÉPÍTÉS: BIZTOS BIZONYTALANSÁG Az idő rohanásával a világ változik, sokunk életritmusa gyorsul. A jelenlegi gazdasági krízis az építés területére is kihat, a befektetésektől az oktatásig, ezért egyre több a bizonytalanság és egyre több gondot kéne kezelni. Az épületek tervezésében immár pár száz éve az empirizmus helyett az egzakt tudományok kaptak főszerepet. Ennek ellenére (vagy éppen e miatt?) az egyszerűsítés, a sablonozás egyre inkább teret kap, legtöbbször a hatékonyság nevében. De, ahogy két pontosan egyforma ember nincs, úgy az építmények esetében is rengeteg apró eltérés garantálja az egyediséget. A személyes tapasztalat mindenki számára mérvadó, de ritkán szűkíthető általános érvényű szabályok korlátjába. A mérnöki tapasztalat sokszor hiányos vagy téves, a gyors eredményhajhászás kemény vámot szed rajta. Az építéstudományi szaktantárgyak oktatása és az építési gyakorlat között egyre nagyobb rések tátonganak. Míg az idős szakmabeliek nehezebben alkalmazkodnak az egyre újuló technológiákhoz, a fiatalok sokszor szakterületek közt ugrálva próbálnak érvényesülni, hézagos alapismeretekkel. Úgy a régi, mint a mai építmények megfelelő karbantartást, kerek koncepciós hozzáállást igényelnek, amit nem-csak megérteni, de megértetni is szükséges. Minden építmény esetében létezik két biztos igénybevétel: a gravitáció és az idő. A statika az egyik legegyszerűbb tudomány, a gyakorlati alkalmazása mégis sok bizonytalansághoz vezet. Hogyha hozzáadjuk még az anyagismereti problémákat, a kivitelezési pontatlanságokat, a még ismeretlen igénybevételeket és nem utolsó sorban az emberi találékonyság negatív megnyilvánulásait, akkor igencsak bizonytalan talajra vetődünk. A mai mérnöki szerkezetek egyre karcsúbbak, egyre szokatlanabbak, ezért sokszor szemlélet váltásra, új tapasztalatokra van szükség. A szerzők ezekre a problémákra próbálják felhívni a figyelmet, szakoktatói és tervezői tevékenységükből fakadó személyes tapasztalataik alapján. CONSTRUCŢIE: CERTĂ INCERTITUDINE Pe măsură ce timpul fuge, lumea se schimbă şi ritmul cotidian devine mai accelerat. Criza economică actuală are efecte şi în domeniul construcţiilor, de la investiţii până la educaţie, se înmulţesc astfel incertitudinile şi ar trebui să abordăm din ce în ce mai multe probleme. De câteva sute de ani, în proiectarea construcţiilor ştiinţele exacte au primit rolul principal în locul cunoştinţelor empirice. In ciuda acestui fapt (sau chiar din acest motiv?) simplificarea, tipizarea sunt din ce în ce mai răspândite, de cele mai multe ori în numele eficienţei. Dar, aşa cum nu există doi oameni identici, şi în cazul clădirilor numeroasele diferenţe mici garantează unicitatea. Experienţa personală este relevantă pentru oricine, dar rareori se poate reduce în corsetul unor reguli general valabile. Experienţa inginerească este de multe ori incompletă sau eronată, graba de a obţine rezultate taxând-o greu. Intre predarea disciplinelor de specialitate şi practica construcţiilor există discrepanţe din ce în ce mai mari. Specialiştii vârstnici se acomodează mai greoi la tehnologiile care se reînnoiesc continuu, în timp ce tinerii încearcă să se afirme de multe ori prin salturi între domenii de specialitate, cu lacune ale cunoştinţelor fúnda8
mentale. Construcţiile fie vechi sau noi, necesită o întreţinere corespunzătoare, o abordare conceptuală rotundă care trebuie nu doar pricepută, ci şi făcută înţeleasă. La toate construcţiile există două solicitări certe: gravitaţia şi timpul. Statica este una dintre cele mai simple discipline, aplicarea ei practică conduce totuşi la multe incertitudini. Dacă mai adăugăm şi problemele din domeniul ştiinţei materialelor, inexactităţile datorate execuţiei, solicitările încă necunoscute şi nu în ultimul rând manifestările negative ale ingeniozităţii umane, atunci ne vom trezi pe un tărâm foarte nesigur. Structurile inginereşti de azi sunt din ce în ce mai zvelte, mai neconvenţionale, de aceea avem nevoie de modificare abordării, de experienţe noi. Autorii încearcă să atragă atenţia asupra acestor aspecte, pe baza experienţelor personale din domeniul educaţiei şi al proiectării. BUILDING: SURE UNCERTAINTY As time rushes, the world is changing and our daily rhythm becomes faster. The current economic crisis has an impact in the construction industry too, from investment to education, so there are increasing uncertainties and we should deal with more and more problems. Since a few hundred years, exact sciences received the leading role in the design of buildings, instead of empiricism. Despite this (or even for that reason?), simplification, templating are becoming increasingly common, usually in the name of efficiency. But, as no two people are exactly the same, buildings have also many small differences which ensure their uniqueness. Personal experience is relevant for anyone, but rarely can be reduced to general applying rules. The engineering experience is often incomplete or incorrect, the haste of goal seeking puts a heavy toll on it. Between teaching and construction practice there is a growing niche. While the older professionals have difficulties to adapt to the constantly renewable technologies, young people often try to leap between fields in order to prevail, lacking basic skills. Old or new buildings require an appropriate maintenance, a round conceptual approach that must not just be understood, but also made understood. Every building suffers from two certain actions: gravity and time. Although the statics of structures is one of the simplest disciplines, its practicai use leads to many uncertainties. If we add the problems of science of materials, the inaccuracies due to construction, yet unknown loads and last but not least the negative actions of humán ingenuity, then we will be on a very uncertain realm. The nowadays engineered structures are increasingly slender, more unusual, so a change of the approach and new skillfulness are needed. The authors try to draw attention to these issues, based on their personal experiences in education and structural analysis.
dr. Gyenge Csaba, Oláh László KÜLÖNLEGES LEFEJTŐMARÓ EDZETT HENGERES FOGASKEREKEK SIMÍTÁSÁRA Ismeretes, hogy a lefejtőmaróval végzett fogaskerék megmunkálás egyike a legtermelékenyebb fogazatmegmunkáló eljárásoknak. Ennek ellenére, sok ideig 9
ezt a módszert, csak a nem edzett fogazatok esetében alkalmazták. Napjainkban, a keménybevonatú szerszámok lehetővé tették az edzett fogazatok simítását is megfelelő foghámozó szerszámmal - mint egy új alternativa a fogazatok köszörülésének. A z előző tapasztalataink alapján megterveztünk egy új hámozó lefejtőmarót amelyik váltakozva forgácsol. A dolgozat keretében ismertetjük az új szerszám konstrukcióját, valamint a hozzátartozó technológiai aspektusokat. FREZĂ-MELC SPECIALĂ PENTRU FINISAREA ROŢILOR DINŢATE CĂLITE Este cunoscut că danturarea cu freze-melc este una din cele mai productive metode de danturare. Totuşi până nu de mult această metodă s-a aplicat numai la prelucrarea la moale. în zilele noastre cu ajutorul dezvoltări metodelor de acoperire cu straturi dure metoda s-a extins şi la finisarea flancurilor roţilor dinţate călite (metodă denumită decojire la tare) ca o alternativă la metodele clasice de finisare prin rectificare. Folosind experienţa anterioară a noastră în domeniul dezvoltării unor construcţii noi de freze-melc, s-a conceput o freză-melc de finisare cu aşchiere alternativă în cadrul acestei lucrări este prezentată concepţia de bază a acestei scule noi cât şi aspectele tehnologice aferente. A NEW W O R M H O B FOR FINISH MANUFACTURING OF HARDENED CYLINDRICAL GEARS It is well known that the gears milling process using worm hob is the most efficient procedure for gears manufacturing.. Long time these method was used only for soft gears milling. Nowadays with the development of methods of hard coating layers for tools used for the hard finishing (skiwing) with worm hob is an alternative to traditional methods of finishing by grinding with abrasive wheel. In this work is presented a basic design of a hob cutter with alternative tooth for heat-treated gear finishing.
Hajdú Sándor, dr. Lakatos Károly PhD BÁNKI D O N Á T NAGYSZERŰ ALKOTÁSA: AZ 1917-BEN SZABADALM A Z H A T O T T KIS VÍZTURBINA Bánki Donát, a budapesti Magyar Királyi Államvasúti Gépgyár, később a Ganz és Társa Vasöntő és Gépgyár mérnöke, végül a Királyi József Műegyetem professzora a XIX-XX. század fordulóján sokat foglalkozott az akkori Magyarországon működő mintegy 22.000 vízikerék modernizálásának lehetőségével. Szeretett volna a vízimalmokban alkalmazott vízikerekeknél jobb hatásfokú, nagyobb fordulatszámú, villamos energia fejlesztésére is alkalmas vízturbinát létrehozni. Több éves irodalomkutatás után 1917-ben született meg az a kétszeres átömlésű járókerékkel ellátott kis vízturbina, amelyet több szakfolyóiratban, németül és magyarul publikált. E géptípus a mai Magyarországon kiveszett. Annak ellenére van ez így, hogy Európában és másutt is több helyen, például Németországban, Olaszországban, Csehországban, Ausztráliában ma is fejlesztik és gyártják ezt a
10
géptípust. Előadásunkkal rövid, tájékoztató jellegű áramlástechnikai ismertetést nyújtunk a Bánki-turbináról és a reményeink szerinti továbbfejlesztéséről. MĂREAŢA REALIZARE A LUI DONÁT BÁNKI: MINITURBINA HIDRAULICĂ BREVETATĂ ÎN 1917 Donát Bánki, inginer la Uzinele Feroviare Regale de Stat Maghiare, mai apoi la Uzinele Ganz & Co., în final profesor la Universitatea Tehnică Regală Iosif, la cumpăna dintre secolele XIX şi XX s-a ocupat mult de posibilitatea modernizării celor peste 22.000 de roţi de apă, care funcţionau pe teritoriul Ungariei de atunci. Vroia să realizeze o turbină hidraulică cu un randament mai ridicat decât a roţilor folosite la morile de apă, cu turaţie superioară, corespunzătoare şi la generarea energiei electrice. După mulţi ani de studiere a literaturii de specialitate în 1917 s-a născut miniturbina, pe care a publicat-o în mai multe reviste de specialitate în limba germană şi maghiară. Acest tip de maşină a dispărut de pe teritoriul Ungariei actuale. Aceasta în pofida cazului că în Europa, dar şi prin alte zone, cum ar fi Germania, Italia, Cehia, Austria şi azi sunt fabricate şi dezvoltate aceste maşini. Astfel se prezintă pe scurt turbina-Bánki, şi posibila dezvoltare a ei. BANKI DONAT'S FAMOUS WORK: THE SMALL WATER TURBINE PATENTED IN 1917 Donat Banki as engineer working at the Royal Hungárián State Railways Machine Factory, and then at Ganz & Co. Iron and Machine Works, and finally as professor of Joseph Royal Technical University, at the turn of the XIXth century devoted much work to possible modernisation of the 22 000 water-wheels operating at that time in Hungary. He would have wished to develop waterpowered turbines of better efficiency and higher rate than the water-wheels used in water-mills, and appropriate also for the generation of electrical energy. As a result of several years of studies, a small capacity turbine supplied with doubleflow impeller was introduced in 1917, also published in German and Hungárián in the technical reviews. In Hungary one cannot come across anymore with this type of machine. Notwithstanding that in Europe, in many places, i.e. in Germany, Italy, the Czech Republic and even elsewhere, e.g. in Australia, this type of machine is still being developed and manufactured. In this presentation information is provided on the Bánki-turbine, as well as on the future development by our ideas.
dr. Imecs Mária GERJESZTŐ TEKERCSES SZINKRON GENERÁTOROK VEKTORIÁLIS SZABÁLYOZÁSA A MEZŐORIENTÁCIÓ ELVE ALAPJÁN A nagy teljesítményű gerjesztő tekerccsel ellátott szinkron generátorok (SzG) klasszikusnak tekinthető szabályozása jól ismert és abban áll, hogy a frekvenciát valamint a feszültséget az aktív és a reaktív teljesítmény változtatásával állítják be. Az aktív energiát a SzG-t meghajtó turbina adja, a reaktív energiát pedig a gerjesztő tekercset betápláló áramirányító segítségével vezérelik. A két szabályo11
zási hurok rendszerint egymástól függetlenül dolgozik, figyelmen kívül hagyva a SzG-ban végbemenő alapvető fizikai jelenségeket. Következésképpen az alkalmazott szabályozási eljárás skaláris jellegűnek tekinthető. A korszerű vektoriális szabályozási eljárások a mezőorientáció elvén alapulnak, melyeket nemcsak a hajtástechnikában, hanem a váltakozó áramú generátoroknál is alkalmazni lehet. Ennek tulajdonítható, hogy a tranziens folyamatok alatt is nagyon j ó dinamikai viselkedést és stabilitás lehet biztosítani a rendszernek, melyek megközelítik az egyenáramú hajtások minőségét. A vektoriális rendszerekben figyelembe vesszük a villamos gép természetes viselkedését, felhasználva a térfázor-elméleten alapuló dinamikus matematikai modellt a visszacsatolás mennyiségeinek a becslésében valamint a beavatkozó változók kiszámításában. Az állórész-áram mezőorientációja alapján a mágneses és mechanikai mennyiségeket két szétcsatolt hurokban szabályozzuk. A két hurokot a gerjesztő áram vektoriális kiszámítása csatolja öszsze. Következésképpen a SzG vektoriális szabályozási struktúráiban, hasonlóképpen a szinkron motoros hajtásokhoz, nemcsak az állórész-áramoknak megfelelő térfázort, hanem a gerjesztő áram térvektorát is összetevőkre bontjuk az eredő állórész-mező (mely tartalmazza mind a gerjesztő fluxust, mind az armatúra visszahatást) irányába orientált komplex síkban. R E G L A R E A VECTORIALĂ BAZATĂ PE PRINCIPIUL ORIENTĂRII DUPĂ C Â M P AL GENERATOARELOR SINCRONE CU ÎNFĂŞURARE DE EXCITAŢIE Metoda clasică de reglare a generatoarelor sincrone (GS) de mare putere cu înfăşurare de excitaţie este bine cunoscută şi constă din reglarea frecvenţei şi tensiunii realizată prin ajustarea puterii active, respectiv reactive. Energia activă se obţine de la turbina, care acţionează GS-ul, iar energia reactivă este comandată de la convertorul de alimentare a înfăşurării de excitaţie. Cele două bucle de reglare de obicei lucrează independent făcând abstracţie de anumite fenomene fizice fundamentale din GS. în consecinţă procedura de reglare a GS-lui se poate considera având caracter scalar. Procedura de reglare vectorială este bazată pe principiul orientării după câmp, care reprezintă metoda de reglare modernă nu numai pentru maşini de curent alternativ de acţionare, dar şi pentru cele care funcţionează propriu zis în regim de generator, datorită performanţelor dinamice şi de stabilitate ridicate în regimurile tranzitorii, atingând performanţele maşinilor de curent continuu. în buclele de reglare vectoriale se ia în considerare comportarea naturală a maşinii de curent alternativ utilizând modelul matematic dinamic bazat pe teoria fazorilor spaţiali în identificarea variabilelor de reacţie, şi de asemenea în calculul variabilelor de control. Decuplarea celor două bucle de reglare, cea a mărimilor magnetice şi mecanice se realizează prin orientare după câmp al curentului statoric. Recuplarea buclelor de reglare astfel separate se face prin calculul vectorial al curentului de excitaţie. Prin urmare în structura de reglare vectorială al GSului, asemănător acţionării cu motor sincron, nu numai fazorul spaţial al curenţilor statorice, dar şi vectorul spaţial al curentului de excitaţie este descompus în
12
două componente în planul complex orientat după fluxul statoric rezultant, care conţine nu numai flux de excitaţie, dar şi cel de reacţie al indusului. VECTOR CONTROL BASED ON THE FIELD-ORIENTATION PRINCIPLE OF THE SYNCHRONOUS GENERATORS WITH EXCITING WINDING The classical control method of the large power synchronous generators (SG) with exciting winding is well-known, considering the frequency and voltage control realized by means of the active and reactive power adjustment, respectively. The active energy is coming from the driving turbine and the reactive one is commanded with the excitation (field winding) rectifier of the SG. The two control loops usually are operating separately each to others disregarding some fundamental phenomena inner the SG. Consequently, it may be considered as a scalar control method. The vectorial procedure is based on the fieldorientation principie. It represents the up-to-date control method not only for the AC motor drives, but also for the proper generator running, due to its high dynamic performance and stability during different transient operation modes. It approaches the performance of the systems with DC machines due to the fact in the vector control loops the natural behavior of an AC machine is taken into account by using its dynamic mathematical model based on the space-phasor theory for identification of the feedback variables and also in computation of the control ones. By means of field-orientation of the stator-current the control of the magnetic and mechanical quantities is decoupled into two separate loops. The recoupling of the control loops is made by means of the computation of the exciting current reference value. Consequently, in the vector control structure of the SG, similarly to the synchronous motor drives, not only the space phasor of the stator-currents but also the space vector of the exciting one is split into two components in the complex plane oriented according to the resultant stator-field, which includes booth the exciting and armature reaction fluxes.
dr. Jármai Károly DSc, dr. Farkas József DSc, Oláh Róbert HEGESZTETT SZERKEZETEK OPTIMÁLIS MÉRETEZÉSÉNEK ÚJABB EREDMÉNYEI Hegesztett szerkezetek méretezésénél nagyon fontos a tervezés-gyártás-gazdaságosság összekapcsolása. Mivel a hegesztés nem olcsó, ezért már a tervezés fázisában szükséges a különböző hegesztési technológiákat figyelembe venni, összehasonlítani. Ha csak a gyártási időket hasonlítjuk össze, már akkor jelentős eltérést kapunk, de a beruházási költségek figyelembe vételével még sokkal nagyobbak a különbségek. A szerkezetanalízishez fontos a megfelelő képletek megtalálása és/vagy a megfelelő végeselemes szoftverek alkalmazása. A szerkezetoptimálás szoftverei külön csoportot alkotnak. Az elmúlt évben számos szerkezetet vizsgáltunk. Ezek közül mutatunk be néhányat. Az első fix tárolótetős tartály bordázott tetejének optimális méretezése. A terhelés hó- és földterhelés. Radiális és gyűrübordák kerültek alkalmazásra. Összehasonlítottuk az egyenletes és a változó 13
távolságú bordázás eseteit. A másik alkalmazás hegesztett tartóváz méretezése. Megvizsgáltuk az alapterhelés mellett a karok normál- és nyírófesziiltségét, az oszloprögzítéseket nyírásra és palástnyomásra, az alátámasztó gerendát excentrikus hajlításra és a dübel csavarok kiszakadására. A következő alkalmazás kandalló tűztér vizsgálata, mely egy nagyon összetett szerkezet és egyes típusoknál viszonylag rövid idő után hőfáradásból származó repedés keletkezik. A vizsgálat kiterjedhet a komplett szerkezetre, ebben az esetben a Solid Egde - Ansys szoftverpáros alkalmazható, vagy ennek egy részére. A negyedik alkalmazás a hegesztési vetemedéssel foglalkozik, mely általában gondot okoz. A kétirányban bordázott lemezeknél a hegesztésből adódó alakváltozásnak lehetnek kedvező hatásai is, ha figyelembe vesszük az un. rácshatást. R E Z U L T A T E NOI ÎN DOMENIUL DIMENSIONĂRII OPTIMALE A S T R U C T U R I L O R SUDATE La dimensionarea structurilor sudate este foarte importantă corelarea triadei proiectare-realizare-economicitate. Deoarece sudarea nu este ieftină, deja în faza de proiectare trebuie luate în considerare, respectiv comparate diferitele tehnologii de sudare. Comparând doar timpii de execuţie putem obţine diferenţe importante, dar luând în considerare şi costurile de investiţie, diferenţele sunt şi mai mari. Pentru studiul structurilor este importantă găsirea relaţiilor corespunzătoare, şi/sau folosirea soiturilor de analiză cu element finit corespunzătoare. Soiturile pentru optimizarea structurilor alcătuiesc un grup separat. Anul trecut am studiat multe structuri. Dintre acestea prezentăm câteva. Primul este dimensionarea optimizată a unui capac fix nervurat de rezervor. încărcarea este cea de sol şi de zăpadă. S-au folosit nervuri radiale şi circulare. Am comparat cazul nervurilor echidistante cu cel de distanţă variabilă. Cealaltă aplicaţie a fost dimensionarea unui batiu sudat. Am studiat în cazul încărcării de bază tensiunile normale şi tangenţiale din braţe, fixările de coloane la forfecare şi tensiunea de strivire, grinda de reazem la încovoiere excentrică şi la cedarea şuruburilor dübel. Următoarea aplicaţie este studiul unui focar de şemineu, care este o structură extrem de complexă şi la unele modele după un timp relativ scurt apar fisuri datorate oboselii termice. Studiul se poate aplica întregii structuri, caz în care se poate folosi cuplul de softuri SolidEdge - Ansys, sau doar la o parte a acestuia. A patra aplicaţie se ocupă deformarea la sudare, ceea ce de regulă ridică probleme. în cazul tablelor nervurate în două direcţii, deformările datorate sudării pot avea şi influenţe pozitive, dacă luăm în considerare aşa numitul efect de grilă. N E W RESULTS IN THE OPTIMIZATION OF W E L D E D STRUCTURES At the optimization of welded structures it is very important to connect design, fabrication and economy. Since welding is an expensive procedure in the design phase it is worth to compare several welding technologies. If we consider fabrication times, the differences can be high, but they can be even higher if we compare investment cost. It is important to apply the necessary equations and/or to find applicable finite element programs. Structural optimization softwares form 14
a different group. In the Iast year we have investigated several structures. We show somé of them. The First one is the optimum design of welded stiffened plate structure for a fixed storage tank roof. The load from snow and from soil layer is considered. The roof is constructed from stiffened sectorial trapezoidal plate elements and radial beams. We have compared the equidistant and nonequidistant distances of stiffeners to find the minimum cost solution the thickness of the base plate. The next application is the welded supporting frame design. The design is done for normal loading, calculating normal and shear stresses and the fixation of the columns with dubel screws against tear out. Another application is the thermal fatigue of the fírebox of a fireplace. This is a complicated structure and in somé cases there were thermal fatigue in the door corner. Investigation can consider the whole structure using Solid Edge and Ansys finite element package, or a part of the structure with the necessary elements. The fourth application is dealing with shrinkage due to weld at orthogonally stiffened welded steel plate with a deflection constraint. The optimization is performed with and without grid effect and it is shown that the grid effect decreases the cost significantly.
dr. Kakucs András PhD, Dani Péter, dr. Jármai Károly DSc, dr. Száva János, PhD, Gálfí Botond-Pál KÍSÉRLETI BERENDEZÉS FELHABZÓ TŰZVÉDELMI BEVONATOK TANULMÁNYOZÁSÁRA A felhabzó festékek hőszigetelő anyagok, amelyek magasabb hőmérsékleten meglágyulnak, majd erőteljes habzást, térfogat növekedést mutatnak, majd egy laza szerkezetű, több centiméter vastagságú porózus bevonatot képez a bevont tárgy felületén. A felhabzó festék kiemelkedő hőszigetelő tulajdonsággal rendelkezik. Amennyiben egy ilyen festékréteg hőszigetelő tulajdonságát számszerűen le akarjuk írni, több akadályba ütközünk, ugyanis az annak állapotától függ és ez az állapot a hőmérséklet és az idő függvénye. Éppen ezért a felhabzó festékek hőszigetelő-képességét többnyire kísérleti alapon, adott, standardizált hőmérsékletgörbéknek megfelelően megállapított képletekkel írják le. Az első kísérleti berendezések egy elektromosan fűtött fémlemezből álltak, amelyeknek mindkét oldalát festék borította. E berendezés a kezdetben, amikor egy gyengébben habzó festékkel dolgoztunk, kellőképpen egyszerűnek és pontosnak tűnt. Az erőteljesebben felhabzó festékekkel végzett kísérletek során viszont azt tapasztaltuk, hogy a több centiméter vastagságúra megduzzadt réteg egyenetlenné vált és végül a lemez peremei mentén felszakadt, s ezáltal a fluxus feltételezett homogenitása nyilván megszűnt - így a berendezést némileg módosítani kellett. A módosítás abban állt, hogy a lemezt egy vékonyfalú acélcsővel helyettesítettük, amelynek mindkét végét lezártuk, hogy a belsejét az áramló levegő ne tudja hűteni. A harmadik kísérletsorozatban a cső alakú próbatestet kívülről fűtöttük, egy e célból megépített elektromos kemencében. Az előadás ezen méréssorozatokat ismerteti. 15
INSTALAŢIE EXPERIMENTALĂ PENTRU STUDIUL PROTECŢIILOR IGNIFUGE INTUMESCENTE Vopselele intumescente servesc la protecţia structurilor metalice în cazul incendiilor. Vopseaua, la acţiunea căldurii se descompune şi îşi măreşte volumul, şi astfel se creează un strat termoizolant cu grosimea de ordinul centimetrilor. Stratul poros ce rezultă în urma acestor procese are proprietăţi termoizolante deosebite. Descrierea cantitativă a calităţii termoizolante este dificilă din cauza complexităţii fenomenelor ce intervin, de aceea în acest scop de obicei se folosesc nişte formule empirice. Aceste formule sunt valabile numai în cazul unor elemente structurale sub formă de bare şi numai pentru anumite curbe de încărcare termică standardizate. Se pune deci problema estimării rezistenţei la acţiunea căldurii în cazurile în care formulele de calcul empirice îşi pierd valabilitatea. Rezolvarea acestei probleme constă, după părerea noastră, în aplicarea metodei elementelor finite. Proprietăţile materiale determinante necesare în această modelare pot fi obţinute pe cale experimentală, pentru care am propus nişte proceduri simple de laborator, care nu necesită aparatură sofisticată. Prezentarea se referă la aceste proceduri: în cadrul primelor încercări am folosit ca specimen o bandă metalică acoperită pe ambele feţe cu vopsea, banda fiind încălzită cu un curent electric. Măsurând temperatura benzii şi a suprafeţei exterioare, cu grosimea stratului de vopsea şi cu puterea electrică utilizată am calculat conductivitatea termică. Ulterior din cauza efectelor de margine am înlocuit banda cu o ţeavă metalică cu peretele subţire. Fiindcă în realitate fluxul căldurii este întocmai cu sens invers, pentru verificarea rezultatelor am repetat experimentele cu încălzirea în cuptor şi răcirea ţevii cu un curent de aer. L A B O R A T O R Y APPARATUS FOR EXPERIMENTS ON INTUMESCENT FIRE P R O T E C T I V E COATINGS Intumescent paintings are foamy thermal protection materials, which yielding on higher temperature and show intensive foaming and large increment in volume. The thickness of the foam can be several centimetre on the painted surface. This foam-like layer has a low thermal conductivity, lower that of the original, unaffected coating and lower that of the resulting char. The physical and chemical processes during this decomposition are very complicated and they cannot be modelled in an exact manner. Due to this fact, the investigation of the fire protecting coatings is based on the direct observation of some samples, and the simplest way of modelling the intumescent coating is that of characterizing its thermal conductivity with a global coefficient, that is a function of temperature and time and it encloses the contribution of all the mentioned processes. First we tried to elaborate simple laboratory equipment and measuring method, using some samples made of metallic bands with a thin coating on both faces. This metallic band is heated up by electrical current. This equipment was reliable in case of moderately foaming coats, but for intensively foaming coats the final foam thickness changed greatly and was discontinuous. Due to this fact the heat flux continuity disappeared and 16
we have to modify the equipment. Modification meant to replace the band with steel tube, closing its both ends to stop heating airflow inside the tube. The third series of experiments is made of tubular specimens heated outside, building an electric fúrnace. The lecture describes all these three measurements.
dr. Máté Márton, dr. Hollanda Dénes, dr. Papp István A GÖMBMOZGÁS NÉHÁNY KÉRDÉSÉRŐL A gömbmozgás, vagy fixpontos mozgás szerkezetileg a síkmozgáshoz hasonlítható. Mindkét mozgás jellegzetes geometriai eleme a pillanatnyi forgástengely. A síkmozgást végző test két, tetszőleges helyzetét ismerve, bármely két pontot választva, egyszerű szerkesztéssel határozható meg az a tengely, mely körüli egy etlen forgatással a két testhelyzet egy mára helyezhető. A klasszikus mechanikában a gömbmozgást az Euler-szögeken alapuló transzformációk segítségével tárgyalják. Mivel a pillanatnyi forgástengely a gömbmozgásnak is sajátossága, kell léteznie egy szerkesztésnek, amely segítségével meghatározható a két testhelyzetet egyetlen forgatással egymásra helyező forgatás tengelye. Ez a tengely nem más, mint a két választott pont régi, illetve új helyzeteit összekötő ekvatoriális ívekre épített felező merőleges síkok metszésvonala. A dolgozatban részletesen bemutatásra kerülő matematikai bizonyítás lépései a tetszőleges tengely körüli forgatás koordinátatranszformációja, az Euler-féle szögekkel, vagy a tengelyforgatás-szuperponálással elért tetszőleges transzformáció, és az egyetlen tengely körüli forgatás közötti megfelelőség, valamint a geometriai értelmezés. Következtetésként megemlíthető, hogy a síkmozgás úgy értelmezhető, mint a gömbmozgás határesete, ha a gömb sugara a végtelenbe tart. ASUPRA UNOR PROBLEME LEGATE DE MIŞCAREA CU PUNCT FIX Din punct de vedere structural, mişcarea cu punct fix a rigidului este similară cu mişcarea plan-paralelă. Elementul geometric caracteristic al fiecărei mişcări poate fi considerată axa instantanee de rotaţie. Cunoscând două poziţii distincte ale rigidului în mişcarea plan-paralelă, alegând două puncte oarecare, se poate construi grafic axa în jurul căreia, cu o singură rotaţie, cele două poziţii ale rigidului pot fi suprapuse. în tratare clasică, mişcarea cu punct fix este analizată cu ajutorul unghiurilor lui Euler. întrucât mişcarea cu punct fix se caracterizează deasemenea prin existenţa unei axe instantanee de rotaţie, rezultă că, şi în acest caz, trebuie să existe o construcţie grafică echivalentă. Axa de unică rotaţie este intersecţia planelor mediatoare ale arcelor, ce unesc poziţiile iniţiale cu cele finale, respectiv, ale celor două puncte alese ale rigidului. în lucrare se prezintă în detaliu demonstraţia matematică, structurată pe următorii paşi: transformarea generală de coordonate, în cazul rotaţiei după o axă arbitrară, corespondenţa dintre transformarea de coordonate prin unghiurile lui Euler şi rotaţia în jurul unei axe arbitrare, respectiv interpretarea geometrică. 17
Ca şi concluzie se poate menţiona, că mişcarea plan-paralelă poate fi considerată o particularizare a mişcării cu punct fix, obţinut prin extinderea la infinit a razei sferei de bază. ON SOME PARTICULARITIES OF THE SPERICAL MOTION The spherical motion of the rigid body can be considered structurally similar to the plain motion. Characteristic to each motion is the instantaneous axis of rotation. If two distinct positions of the rigid body are known, a simple geometric two point based construction determines an axis which around a simple rotation superpositions the two different locations. In classical approach, Euler's angles are used to analyze the spherical motion. The fact that spherical motion is also characterized by the existence of the instantaneous axis of rotation leads to the supposition of the existence of a plain motion's similar graphic construction. The unique axis of rotation, used for superposition through a simple rotation of two different locations of the rigid body, can be determined as the intersection of the median planes of the arches jointing respectively the first and the final locations of two arbitrary body points. The paper contains the detailed mathematical demonstration consisting in following steps: - the law of coordinate transformation matching the rotation around an arbitrary axis; - the equivalence of a transformation driven by Euler's angles and the unique rotation around an arbitrary axis; - geometrical interpretation. As a conclusion can be stated that plain motion can be considered a particularization of the spherical motion achieved by the extending of the radius of basic sphere to infinity.
dr. Máthé Aliz Éva, dr. Alexa Pavel, dr. Gobesz Ferdinánd-Zsongor N É H Á N Y KORSZERŰ ELJÁRÁS ÉS ESZKÖZ AZ ÉPÜLETSZERKEZET E K VISELKEDÉSÉNEK A SZABÁLYOZÁSÁHOZ FÖLDRENGÉSKOR Az épületszerkezetek földrengésálló kialakítása központi téma a tartószerkezeteket tervező mérnökök körében, szerte a világon. Egy épületszerkezet akkor mondható „földrengésálló"-nak, ha a szeizmikus hatásokat elfogadható alakváltozásokkal bírja elviselni úgy, hogy a fő funkcióit továbbra is képes teljesíteni egy ilyen esemény után az építmény. E z a feladat már nagyon régóta foglalkoztatja a szakembereket (sok ókori és középkori építmény tanúsítja ezt), bár analitikus és (elő-)szabványozott formában csupán 80 éve lett megfogalmazva. Hosszú időn át úgy értelmezték és úgy próbálták gyakorlatba ültetni a földrengésállóságot, hogy „megfelelően" (sokszor túl-)méretezték a tartószerkezeti elemek keresztmetszetét. Az újabb földrengések viszont bebizonyították, hogy a szilárdsági túlmérete-zés nemcsak gazdaságtalan, de legtöbbször hatástalan is. Az utóbbi 30 évben egyre nagyobb hangsúly került a duktilitás fogalmára. A duktilitás olyan disszipativ tartószerkezetek kialakítására ad lehetőséget, melyek képlékeny alakváltozások 18
segítségével őrlik fel a földrengés által okozott rezgésekből eredő mozgási energiát. Ma már úgy beszélünk a szükséges és valós duktilitásról, mint a szükséges és valós szilárdságról. A jelenlegi földrengésvédelmi szabványok jelentős részt szánnak olyan tervezési eljárásoknak, melyek alkalmazásával a képlékeny alakváltozások kialakulásának a helye (sokszor rugalmas csomópontokban) előre-láthatóvá válik (például, többszintes tartószerkezeteknél az oszlopok helyett in-kább a gerendák végén) ahelyett, hogy csupán a véletlen müve legyen. A tartó-szerkezetek „feláldozott" elemeinek földrengés utáni javítása jelenti a legnagyobb elégtelenséget az ilyen védelmi vonal alkalmazásában, ugyanakkor a fő okot alternatív védelmi eljárások és megoldások kialakításához. Néhány ilyen jellegű, korszerű, föleg monumentális építményeknél alkalmazott fogalmat, eljárást és eszközt próbál e dolgozat ismertetni. CÂTEVA METODE ŞI MIJLOACE MODERNE PENTRU CONTROLUL COMPORTĂRII LA CUTREMUR A STRUCTURILOR CLĂDIRILOR Conceperea stucturilor rezistente la cutremur este o problemă centrală a inginerilor proiectanţi de structuri în multe zone locuite. O structură este considerată „rezistentă la cutremur" dacă poate prelua acţiunea seismică prin deformaţii acceptabile, astfel încât să se conserve principalele funcţiuni după un asemenea eveniment. Această preocupare a existat întotdeauna (ca mărturie există contrucţii antice şi medievale suficiente), dar în formele analitice şi cele (pre)standardizate datează doar de circa 80 de ani. Multă vreme protecţia antiseismică a fost înţeleasă şi aplicată prin dimensionarea „adecvată" (de multe ori supradimensionarea) secţiunilor elementelor de rezistenţă ale structurilor. Cutremurele recente au demonstrat că „protecţia seismică" prin supradimensionarea secţiunilor este nu numai ne-economică, dar şi ineficientă. în ultimi 30 de ani, protecţia antiseismică a structurilor a fost tot mai mult marcată de conceptul ductilităţii. Ductilitatea permite conceperea unor structuri portante disipative care, prin capacitatea de dezvoltare a unor deformaţii remanente, pot consuma energia cinetică indusă construcţiei de către acţiunea seismică. Se vorbeşte astăzi de ductilitate necesară şi ductilitate efectivă aşa cum se vorbeşte de rezistenţă necesară şi rezistenţă efectivă. Codurile de proiectare antiseismică curente consacră cea mai mare parte a lor unor reguli de proiectare (de dimensionare secţională) astfel încât deformaţiile remanente (articulaţii elastice de cele mai multe ori) să se producă în anumite zone şi nu arbitrar (de exemplu, în cazul structurilor multietajate la capetele riglelor şi nu în stâlpi). Reabilitarea post-seism a elementelor structurale „sacrificate" prin plastificare constituie principalul dezavantaj al acestui şanţ de apărare antiseimică şi principalul factor care a generat soluţii alternative de protecţie antiseismică. Lucrarea prezintă câteva concepte, metode şi instrumente moderne utilizate în acest scop cu preponderenţă la clădiri monumentale.
19
SOME MODERN METHODS AND MEANS TO CONTROL THE STRUCTURAL BEHAVIOR OF BUILDINGS DURING AN EARTHQUAKE The design of earthquake resistant buildings is a central problem for structural engineers, in many inhabited areas. A structure is considered to be "earthquake resistant" if it is able to undertake seismic loads by exhibiting acceptable deformation, in order to preserve the main functions after such an event. The concern about this behavior has always existed (enough ancient and medieval buildings are witnessing that), but analytical and (pre-)standard specifications appeared only about 80 years. Earthquake protection has long been understood and applied by "appropriate" (often over-)dimensioning of the structural elements. Recent earthquakes revealed that "seismic protection" by overdimensioning of the cross-sections is not only uneconomic, but also ineffective. In the past 30 years, the earthquake protection of structures has been increasingly marked by the concept of ductility. Ductility allows the design of dissipative structures, able to develop residual deformation through which the kinetic energy induced by seismic loads can be consumed. Nowadays the concepts of required and effective ductility are in use in the same way as the concepts of required and effective strength. The current seismic design codes have large chapters about design methods (for cross-section dimensioning) which are allowing to forecast the areas (often elastic joints) where residual deformations should occur (e.g., in case of multi-storey structures at the ends of the girders instead of columns), not leaving much place for chance. The post-seismic repair of such "sacrificed" parts is the main disadvantage of this approach, also the main factor to consider alternative protection methods. The paper presents some modern concepts, methods and tools in this direction, mainly used at monumental buildings.
dr. Mihalik András Phd A 155-ÉVES BEZDÁNI KAMARAZSILIPNEK- MINT AZ ELSŐ MAGYAR, EURÓPAI BETONÉPÍTMÉNYNEK, A VILÁG ELSŐ TELJESEN BETONBÓL ÉPÜLT HAJÓZSILIPJÉNEK - A VISELKEDÉSE ÉS DIAGNOSZTIKÁJA „IN SITU" A szerző tanulmányában egy műszakilag érdekes betonépítményt mutat be, annak tervezését, kivitelezését, valamint a 155 évre visszatekintő beton műtárgy viselkedését és diagnosztikáját "in situ". Ez egy műszaki létesítmény a Ferenc-csatorna dunai torkolatánál 1854-ben kivitelezett bezdáni-kamarazsilip (Ferenc József zsilip), az első magyar betonépítmény, az első európai betonépítmény, valamint a világon az első, teljesen betonból épült hajózsilip. Ezt külföldön akkoriban rendkívül merész dolognak tekintették és a külföldi szakemberek közül sokan jöttek az építést tanulmányozni. Mint műszaki újdonság jelenik meg a víz alatti betonozás, ahol a 11,0 méter magas falak mintegy 7,0 méter magasságig süllyesztő szekrények segítségével, víz alatti betonozással készültek. Cement gyár akkor még nem volt, a cementet kamenicai 20
I márgából, az építés vezető saját maga égette, az építkezés helyszínén. 155 év elteltével a beton jelesre vizsgázott „in situ". COMPORTAREA ŞI DIAGNOSTICAREA „IN SITU" A ECLUZEI DE 155 ANI DIN BEZDAN, CA PRIMA CONSTRUCŢIE DE BETON DIN UNGARIA ŞI EUROPA, ŞI CA PRIMA ECLUZĂ DIN LUME EXECUTATĂ ÎN ÎNTREGIME DIN BETON în studiul de faţă, autorul prezintă o construcţie hidrotehnică, o ecluză executată în întregime din beton, în anul 1854, pe canalul navigabil Dunărea-Tisa, la revărsarea canalului în Dunăre, în apropierea localităţii Bezdan.(Serbia). Acest eveniment pe timpul respectiv a fost considerat la nivel internaţional ca o iniţiativă extrem de curajoasă, motiv pentru care mulţi specialişti din alte ţări au studiat în stadiul de execuţie, prima construcţie de beton din Europa şi Ungaria. Trebuie să menţionăm că este şi prima ecluză din lume executată în întregime din beton. "IN SITU" BEHAVIOR AND DIAGNOSE OF THE 155 YEAR OLD LOCK FROM BEZDAN AS THE FIRST CONCRETE BUILDING IN HUNGARY AND EUROPE AND THE FIRST ETIRELY CONCRETE BUILT LOCK WORLD WIDE In the present study the author describes a hydro-technical construction, a lock built entirely of concrete in 1854, on the navigable channel Danube-Tisa, at the junction between the channel and the river Danube, close to Bezdan.(Serbia). This event was considered a very brave initiative at that time; therefore numerous specialists monitored the execution of the first concrete building in both Hungary and Europe. We have to stress that it was also the first lock ever built entirely of concrete in the world.
ifj. Orbán György VÁROSKÉP A FOLYÓK TÜKRÉBEN ÉS A PARTOK HASZNOSÍTHATÓSÁGI LEHETŐSÉGEI A folyók nagy mértékben hozzájárultak az emberiség fejlődéséhez, a városok kialakulásához. Egyszerre jelentettek generáló erőt és potenciális veszélyforrást. A nagy történelmi kultúrák reprezentatív városai víz vagy folyópartok mentén alakultak ki. Ezek fényében a városképek tanulmányozása a vízpartokkal kapcsolatosan az urbánus élet egyik jogos pillére, történelmileg megalapozott. Jelen dolgozat célja egy elemző apparátus kidolgozása és bemutatása, melynek alapján példaértékű történelmileg releváns városok kerültek elemzésre, valamint a lehetséges következtetések levonása és ezek hasznosíthatósága Kolozsvár esetében. SILUETA ORAŞULUI ÎN OGLINDA APEI ŞI POSIBILITATEA VALORIFICĂRII MALURILOR Cursurile de apă au avut o contribuţie majoră în formarea oraşelor şi evoluţia omenirii. în acelaş timp prezentă o permanentă ameninţare, pericol şi forţă generatoare benefică. Oraşele reprezentative a marilor culturi istorice au fost dezvoltate pe malul cursurilor de apă sau a mării. Din acest punct de vedere studierea rela21
ţiei imaginea oraşului în oglinda apei fiind un pilot al urbanităţii este întemeiată. Lucrare are ca scop elaborarea şi prezentarea unui aparat de analiză, prin prisma căruia sunt analizate oraşe reper, relevante din punct de vedere istoric şi posibilele concluzii, respectiv posibilitatea implementării în cazul Clujului. SKYLINE OF THE CITY IN MIRROR OF THE RIVERS AND POSSIBILITIES OF RIVERSIDE VALORIFICATION The rivers have an important contribution in evolution of humanity and forming of the cities. In the same case the presence was a major risk and a benefice generating power. The representative cities of the great historic cultures were established in the river or seasides. From this point of view studying the relations between the skyline of the city in mirror of the rivers, a column of the urbanity, is opportune. Scope of the paper is to elaborate and present, an analyzing method trough prism are interpreted and analyzed representative cities with historic relevance , and the possible conclusions and possibilities of implementation in the case of Cluj.
dr. Pokorádi László A MATEMATIKAI MODELLEK BIZONYTALANSÁGA A matematikai modellezés fő feladata valós fizikai jelenségek, folyamatok vagy rendszerek leírása és elemzése. A matematikai modellek felállításakor, illetve a kapott eredmények elemzésekor mindig számolnunk kell valamilyen fajtájú, valamint mértékű bizonytalansággal. Ennek oka részben az, hogy ismereteink sosem teljesek a modellezett rendszerrel kapcsolatban, illetve a rendelkezésre álló adataink is némi pontatlansággal bírnak. Ezért kritikus kérdés a megfelelő modell felállítása és a rendelkezésre álló adatok helyes feldolgozása. A mérnöki gyakorlatban a rendelkezésre álló információ gyakran nem kellően megbízható vagy pontos - inkább pontatlan, diffúz, fluktuáló, nem teljes, töredékes, megbízhatatlan, félreérthető, és főleg a nyelvi változók jelentős szubjektivitással bírnak. Az előadás a matematikai rendszermodellezés során fellépő bizonytalanságokat és azok elemzési módszereit, valamint az előadó ezen tudományterületen folytatott eredményeit mutatja be. INCERTITUDINEA M O D E L E L O R MATEMATICE Sarcina principală a modelării matematice este descrierea şi analiza a fenomenelor, proceselor şi a sistemelor fizice. La alcătuirea modelelor matematice, respectiv la evaluarea rezultatelor întotdeauna trebuie luat în calcul o incertitudine de un tip, respectiv de o mărime. Cauza acestuia este în parte că, cunoştinţele legate de sistemul modelat, respectiv datele disponibile au un grad de inexactitate. Astfel problema critică este alcătuirea modelului corespunzător şi prelucrarea corectă a datelor disponibile. în practica inginerească datele disponibile adesea nu sunt destul de credibile sau corecte - mai degrabă sunt inexacte, difuze, fluctuante, incredibile, incomplete, parţiale şi mai ales variabilele lingvistice au un grad de subiectivitate sporită. 22
Lucrarea prezintă incertitudinile care apar pe parcursul modelării matematice şi metodele de analiză a acestora, respectiv realizările obţinute în acest domeniu de autor. UNCERTAINTY OF MATHEMATICAL MODELS The main tasks of mathematical modeling are depicting and analyzing of real physical phenomena, processes and systems. During mathematical modeling of real technical system we can meet any type and rate model uncertainty. Their reason basically can be some level of ignorance of the physical process, the system or the environment or inaccuracies of data. Therefore It is criticai question to sett-up the eligible model and correct interpretation of taken data. In the engineering practice the available information are not trustable - or rather they are inadequate, diffúsed, fluctuant, unfaithful, fragmentary and mistakable, and especially the linguistic parameters have subjectivity. The presentation will show types of modeling and simulation uncertainties and methods used to investigate them and results of presenter's scientific researches related to field mentioned above. dr. Szőcs Katalin GYORSULÓ KIHÍVÁSOK AZ ÚJ ENERGIA FELHASZNÁLÁSÁBAN Egy különleges korban élünk, a létezés egyre gyorsuló szakaszában. Korunkban a földi természet evolúciós ugrás előtt áll. A földsugárzás frekvenciája növekedőben van. A Schumann rezonanciával mért földsugárzás rezgésszintje az elmúlt évtizedekben 7 Hz-nek felelt meg. Az utóbbi tíz évben a rezgésszint növekedése tapasztalható. A Fibonacci spirál törvényének megfelelően a következő szint kétszer nagyobb lesz, illetve 14 Hz. Magasabb frekvencián már nem működik az emberekkel és a természettel való kapcsolat régi módja. Az életben maradáshoz új viszonyulás szükséges. A föld energiáinak frekvencia növekedése szemléletváltást kér. Az életfa egy összetett szimbólum. Emeletei az energia rezgési fokozatait mintázzák le. Az életfa megtalálható a mezopotámiai pecséthengereken, Nimród atyánk kezében, a koronázási paláston. Ugyanakkor gyakori díszítő eleme népi hímzéseinknek, faragott és festett tárgyainknak. CHEMĂRI IMPERATIVE IN FOLOSIREA ENERGIEI NOI Trăim într-o epocă în care existenţa este tot mai accelerată. Toată natura stă în faţa unui salt evolutiv. Radiometrele indică valori crescânde. Undele gravitaţionale cu rezonanţa Schuman, până acum nu de mult, au avut frecvenţa de 7 Hz. în ultimii zece ani s-au măsurat frecvenţe tot mai mari. Conform spiralei lui Fibonacci, la următorul salt, frecvenţa va fi de două ori mai mare, adică 14 Hz. La frecvenţe mari modul vechi de comunicare între oameni şi natură nu mai funcţionează. Pentru a rămâne în viaţă este nevoie de relaţii noi. Frecvenţele ridicate ale energiei pământului necesită o schimbare de atitudine.
23
Arborele vieţii este un symbol complex. Prin etajele sale se configurează nivelele de energie cu frecvenţe diferite. Arborele vieţii se găseşte pe pecetele din Mezopotámia, în mâna lui Nimród. Totodată constituie un element ornativ, des întâlnit pe obiecte populare de fabricaţie manuală, pe mobila vopsită. ACCELERATING CHALLENGES BY APPLICATION OF THE NEW ENERGIE Nature on Earth is facing a progressive leap. Magnetic instruments show increasing values. The gravitaţional waves measured with the Schuman resonance so far, had a 7 Hz frequency. In the last ten years they have measured ever rising frequencies. According to the Fibonacci spiral, the next leap will be twice as big, that is, 14 Hz. At a higher frequency the old ways of connection between people and nature don't function anymore. To simply stay alive, we need new relations. The high frequencies of the Earth's energy require a change of attitűdé. The "Arbor Vitae" is a complex symbol. Its levels show the stages of resonance of energy. The symbol of the "Arbor Vitae" can be found on the Mesopotamic seals in the hand of Nimród. It is also an ornamental element on folkloric embroideries, on carved wooden artifacts and furniture. Tamás Levente LIDAR ALAPÚ EMBER FELISMERÉS ÉS KÖVETÉS MOBIL ROBOTOKKAL A LIDAR azon modern szenzor típusba tartozik, amely segítségével viszonylag gyorsan és pontosan lehet a környezetről információt begyűjteni. 180 fok látószöggel és l e m abszolút hibával alkalmas a különböző formák felismerésére. A forma felismerést egy ún. tréning fázis előz meg, amelyben a megadott formákat a klasszifikáló rendszer megtanul. Utólag ezen formákat felismeri, és követési algoritmusokra alapozva a környezettől elkülönítve követ. DETECŢIA SI URMĂRIREA UNUI OM CU LIDAR LIDAR este un senzor modern care este capabil să nedeie informaţia într-un mod corect despre mediul înconjurător. Cu un unghi de deschidere de 180 grade şi cu o precizie absolută de lem este ideal pentru detecţia formelor. Formele detectate sunt în prima fază folosită la un clasificator în faza de training. Ulterior, formele învăţate se pot regăsi şi cu un algoritm de urmărire urmărite în setul de date redat de LIDAR. H U M A N DETECTION AND TRACKING USING LIDAR The LIDAR is making part of a modern sensor family which is able to return a valid information about the environment. With a 180 deg field of view and an 1 cm absolute error is suitable for pattern detection and tracking. First, the patterns are extracted from the LIDAR readings, which are used in the training phase for a classifier. Later the classifier is able to detect the already trained forms, and with a suitable tracking algorithm to track these ones among the objects in the environment. 24
dr. Varga Béla, Fazakas Éva, Varga Lajos Károly DILATOMÉTERREL VIZSGÁLT AMORF-KRISTÁLYOS FÁZISÁTALAKULÁSOK ALUMÍNIUM ÖTVÖZETEKBEN Mint ismert, az amorf-kristályos fázisátalakulás elsőrendű, exoterm, hőfejlődéssel járó diffúzió által ellenőrzött folyamat. A hőmérséklet változása maga után vonja a testek fizikai és kémiai tulajdonságainak változásait. Egyes hőmérséklettartományokban az anyag tulajdonságai csak lassú, folytonos változásokat mutatnak, így például a hőtágulás, a fajlagos ellenállás, a termofeszültség vagy a fajhő. Más hőmérsékleten ugrásszerűen megváltozik az anyag belső rendje, fázisátalakulás zajlik le. Ilyen esetekben az eddig lassan változó anyagi jellemzők is gyorsan, vagy sokszor ugrásszerűen változnak. A dilatométer az anyag belső rendjének változását érzékeli. A hőtágulás hőmérsékletszerinti deriváltja pontosan kirajzolja a karakterisztikus hőmérsékleteket. Ezen cikkben alumínium alapú amorf ötvözetek (A188Y7Fe5 és A188Y7Fe4Sbl) kristályosodását tanulmányoztuk indirekt módon, dilatométerrel. Mivel a felfűtési sebesség növekedésével a karakterisztikus hőmérsékletek eltolódnak, kiszámítható a fázisátalakulások aktiválási energiája. Mértük az amorf szalagok Vickers mikrokeménységét. EXAMINAREA TRANSFORMĂRILOR AMORF-CRISTALIN DIN ALIAJELE CU BAZA DE ALUMINIU CU AJUTORUL DILATOMETRULUI Transformarea amorf-cristalin este o transformare de ordinul I, se produce cu degajare de căldură şi este controlată de difuzie. Din modul de desfăşurare a proceselor de nucleere şi de creştere a cristalelor se pot face o serie de deducţii cu privire la proprietăţile fizice sensibile la modificările structurale: rezistivitatea electrică, capacitatea calorică, capacitatea de magnetizare, etc. Dilatometrul este sensibil la modificările structurale din materialul amorf supus încălzirii. Cu ajutorul curbelor de dilataţie se pot determina temperaturile caracteristice pentru transformările amorf-cristalin. Cu ajutorul temperaturilor caracteristice obţinute pentru diferite viteze de încălzire se pot determina valorile energiei de activare. In cadrul lucrării am urmărit cristalizarea a două aliaje cu bază de aluminiu, cu structură amorfă, (A188Y7Fe5 şi A188Y7Fe4Sbl). Am urmărit influenţa înlocuirii unui procent de fier cu stibiu asupra valorii energiei de activare a transformării amorf-cristalin. în paralel au fost înregistrate durităţile Vickers. STUDY OF STRUCTURAL CHANGES OF ALUMÍNIUM BASED AMORPHOUS ALLOYS BY DILATOMETER Amorphous-crystalline transformation is a first order, exoterm, diffiision controlled process. The kinetic of the nucleation and grain grow process can be followed by any physical parameter sensitive to the structural changes, like electrical resistivity, thermo power, magnetization, e c t . In this paper the thermal effect of the structural change is measured indirectly by dilatometer. The thermal dilatation is more sensitive to the structural changes foregoing the crystallization step and consequently the relaxation process in the amorphous state can be followed by this method. The characteristics temperatures might be slightly 25
different determined by dilatometer method. The characteristic temperatures of a mulţi stage crystallization process depend on the heating rate and from this dependence the activation energies of each transformation steps can be determined. As an example, two aluminum based amorphous ribbon samples (A188Y7Fe5 and A188Y7Fe4Sbl) will be measured by dilatometer and the activation energies will be compared. The microhardnes was determined too.
26
Hasznos információk KÖZLEKEDÉSI ESZKÖZÖK Protestáns Teológia Intézet, Erdélyi Múzeum-Egyesület, illetve Szapientia EMTE Központi székháza - » Bethlen Kata" Diakonissza Központ o 32-es illetve 32"-es autóbusz a Román Operától a Gombáig (2 megálló). Bethlen Kata" Diakonissza Központ - » Protestáns Teológia Intézet, Erdélyi Múzeum-Egyesület, illetve Szapientia EMTE Központi székháza o 32-es illetve 32=es autóbusz a Gombától a Román Operáig (2 megálló).
Ajánlott taxik: DIESEL TAXI NOVA DIESEL RAPID PRITAX TERRA & FAN
telefon: 953, telefon: 949, telefon: 946, telefon: 942, telefon: 944,
597732, 0722-642251 0722-855456 0264-593042, 0722-922211 0264-400352 0264-400124
HASZNOS CÍMEK „Bethlen Kata" Diakonissza Központ Cím: Kolozsvár, Ponorului u.l szám, Telefon: +40-264-409914 (Porta) Protestáns Teológiai Intézet Cím: Kolozsvár, Bocskai/Avram Iancu tér 13. szám, Telefon:+40-264-591368 Szapientia EMTE Központi székháza Cím: Mátyás / Matei Corvin utca 2 szám Telefon: +40-264-593685 27
Meghívó Tisztelt Olvasó! Ezennel tudatjuk Önnel, hogy szakosztályunk soronkövetkező fontos rendezvénye a 2010. március 25-26. között megrendezésre kerülő Fiatal Műszakiak tizenötödik Tudományos Ülésszaka, amelyre tisztelettel meghívjuk. A rendezvény célja: Amint az előző tizenhárom ülésszakon bebizonyosodott, az FMTÜ nagymértékben hozzájárul az erdélyi magyar műszaki értelmiség szakmai színvonalának emeléséhez, a kutatási munka ösztönzéséhez, a tudományos kapcsolatok kialakításához, valamint a magyar műszaki nyelv műveléséhez. A rendezvény szakterületei: Az elfogadott dolgozatokat a következő szakosztályokban mutatjuk be: * anyagtudomány; * építészet; * gépészet; * informatikai alkalmazások; * környezetvédelem; * mezőgépészet; * villamosságtan; * technikatörténet. A benevezett dolgozatok témájának függvényében újabb szakosztályokat is létesítünk. Fontos határidők: Bejelentkezési határidő 2009. december 20. A dolgozatok elküldésének határideje: 2010. január 31. Titkárság: Erdélyi Múzeum-Egyesület, Műszaki Tudományok Szakosztálya Románia, 400009 Cluj-Napoca, str. Napoca nr. 2-4. Ro, 400750, Postafiók: OP 1. Cp.191. Telefon/fax: +40-264-595 176; mobil: +40-740 589 718; +40-723-206 415; +40 741-064 799 E-mail:
[email protected] Bejelentkezés / Bővebb információ: Megtalálható a konferencia honlapján: http://www.eme.ro/fmtu/ 28
Virtuális Kolozsvár Mtlwnu.
(01'. BwtKO
l-ílp/tfcroíec - s « o ; c j r s í V j c í o r j v j r
Múxeutl tér
HOSS.itt' !,»>» U lB--1.il ?1 Z*X I LVemor anut-ijj aigri1ecr4t.nu (jutuHaprj)
Becíks Mr (P-t» -•-tmp isri-'ii)
Fülét (P-»lhi»
Owfi ferer>: líca (S-cW Erotor)
f^'jjsttüéá/nj)
(Avratfl Inrr.u) SMffliéter
1 . Erdélyi Múzeum-Egyesület Jókai/Napoca utca 2. szám.
KRiSOHSAsci T8MSTÓ (CíiTrtfúl Cfltftlroţ)
központi
székháza
(Rhédey-ház),
2 . Protestáns Teológiai Intézet, Bocskai/Avram Tancu tér 13. szám. 3 . „Bethlen Kata" Diakonissza Központ, Ponorului u.l szám (irány) 4 . Sapientia EMTE, központi Matei Corvin utca 2. szám 5 . Vasútállomás (irány)
székháza
(Bocskai-ház),
Mátyás/
ERDÉLYI MÚZEUM-EGYESÜLET Ro, 400009 Kolozsvár/Cluj, Jókai/Napoca utca 2-4. Postafiók: 400750 O.P. 191., Tel/Fax:+40-264-595176 e-mail:
[email protected]
* honlap: http://www.eme.ro *
