Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ stosowania cementu wieloskładnikowego CEM II/C-M (V-LL) na podstawowe parametry wytrzymałościowe betonu

Walczak Aleksandra

Przegląd Budowlany

|

2025

|

R. 96, nr 5

90--93

PL

W niniejszym artykule zbadano wpływ stosowania cementu wieloskładnikowego CEM II/C-M (V-LL) w matrycy cementowej betonu na jego podstawowe parametry wytrzymałościowe. W myśl Europejskiego Zielonego Ładu i strategii opartej na zmniejszeniu ilości emisji dwutlenku węgla wprowadzono do mieszanki betonowej cement o zmniejszonej ilości klinkieru portlandzkiego w swoim składzie (CEM II) względem obecnie stosowanych w powszechnym budownictwie cementów (CEM I). Badaniu poddano podstawowe parametry wytrzymałościowe betonu: wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie, moduł sprężystości. Sporządzono krzywą uziarnienia oraz krzywą przyrostu wytrzymałości na ściskanie betonu w czasie. Zbadane parametry uznano za strategiczne i mające znaczący wpływ na znajdujące praktyczne zastosowanie aspekty wymiarowania konstrukcji żelbetowych jak m.in. długość zakładu i zakotwienia prętów zbrojeniowych, ugięcie belek oraz nośność elementów.

EN

This article investigates the effect of using CEM II/C-M (V-LL) multi-component cement in the cement matrix of concrete on its basic strength parameters. In accordance with the European Green Deal and a strategy based on reducing carbon dioxide emissions, a cement with a reduced amount of Portland clinker in its composition (CEM II) was introduced into the concrete mix relative to the cements currently used in common construction (CEM I). The basic strength parameters of concrete were tested: compressive strength, tensile strength, modulus of elasticity. The grain size curve and the curve of increase in compressive strength of concrete over time were prepared. The studied parameters were considered strategic and have a significant impact on the practically applicable aspects of the dimensioning of reinforced concrete structures such as the length of the overlap and anchorage of reinforcing bars, the deflection of beams and the load carrying capacity of elements.

2

Porównanie metod badania wytrzymałości betonu na rozciąganie

Szpetulski Jacek, Sobiech Marcin

Przegląd Budowlany

|

2025

|

R. 96, nr 5

148--152

PL

Artykuł obejmuje badania wytrzymałości próbek betonowych rozciąganych osiowo w odniesieniu do innych metod badania wytrzymałości na rozciąganie. Wybór właściwej metody badania wytrzymałości na rozciąganie jest bardzo ważny, ponieważ badania te są często wykorzystywane w pracach naukowych w określeniu wytrzymałości fibrobetonu i betonu niezbrojonego. Badania wymagały opracowania czterech receptur mieszanek betonowych (różnej wytrzymałości oraz z dodatkiem kruszywa łamanego w postaci granitu), które konieczne były do przygotowania próbek umożliwiających przeprowadzenie badań wytrzymałości betonu na rozciąganie przy rozłupywaniu, rozciąganie przy zginaniu, rozciąganie osiowe oraz na ściskanie. W artykule przedstawiono porównania wyników wytrzymałości betonu na rozciąganie określonych w próbie bezpośredniego rozciągania osiowego z innymi metodami badania wytrzymałości na rozciąganie oraz porównano określone klasy wytrzymałości betonu na podstawie badania na rozciąganie.

EN

The article covers the strength tests of concrete samples stretched axially in relation to other methods of testing tensile strength. Choosing the right method of testing tensile strength is very important because these tests are often used in scientific work to determine the strength of fiber-reinforced concrete and unreinforced concrete. The research required the development of four formulas for concrete mix (different compressive strength and with the addition of crushed aggregates in the form of granite), which were necessary to prepare samples enabling the performance of tests of concrete strength in tensile splitting strength, flexural strength, tensile axial strength and compression strength. The article presents comparisons of concrete tensile strength results determined in the direct axial tensile test with other methods of testing tensile strength and compared specific concrete strength classes based on the tensile test.

3

Improving the mechanical and thermal properties of polyurea by adding copper(ιι) oxide nanoparticles

Saeed Jilan Khalid Mohammed, Sulyman Ebtahag Z., Al-Ahmady Kossay K.

Ochrona przed Korozją

|

2025

|

nr 7

206--214

EN

Composites consisting of polyurea (PUA) as a matrix material, reinforced with the addition of copper oxide nanoparticles (CuONPs) used in various mass ratios (0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% and 10%) were tested. The resulting composites were examined for their mechanical (hardness, tensile strength, compressive strength), thermal (thermal conductivity, thermogravimetric analysis) and structural (FTIR) properties. The tests showed that reinforcing polyurea with copper oxide nanoparticles improved the mechanical properties (hardness and elastic modulus), while compressive strength decreased by 77% at a weight percentage of 6%, and the best result was obtained at a weight percentage of 1%. Heat treatment also affected the mechanical properties; for example, hardness increased at 7°C and 80°C. Thermal conductivity increased by 57% with the addition of the reinforcement material at room temperature and further increased during heat treatment at 7°C and 80°C. Thermal analysis showed slight changes in the curves, resulting in an improvement in the resistance of the matrix to thermal decomposition. The infrared spectrum showed that the nanoparticles bands overlapped with the matrix. Scanning electron microscopy (SEM) characterization revealed the presence of bonding between the copper nanoparticles (CuONPs) and the polyurea (PUA) matrix.

PL

Przeprowadzono badania kompozytów składających się z polimocznika (PUA) jako materiału matrycowego, wzmocnionego dodatkiem nanocząstek tlenku miedzi (CuONPs) stosowanego w różnych proporcjach masowych (0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% i 10%). Otrzymane kompozyty badano pod kątem ich właściwości mechanicznych (twardość, wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na ściskanie), termicznych (przewodność cieplna, analiza termograwimetryczna) i strukturalnych (FTIR). Badania wykazały, że wzmocnienie polimocznika nanocząsteczkami tlenku miedzi poprawiło właściwości mechaniczne (twardość i moduł sprężystości), natomiast wytrzymałość na ściskanie spadła o 77% przy udziale masowym tlenku miedzi 6%, a najlepszy wynik uzyskano dla kompozytów zawierających 1% tlenku miedzi. Obróbka cieplna również wpłynęła na właściwości mechaniczne, twardość wzrosła w temp. 7°C i 80°C. Przewodność cieplna wzrosła o 57% po dodaniu materiału wzmacniającego w temperaturze pokojowej i dalej wzrosła podczas obróbki cieplnej w temp. 7°C i 80°C. Analiza termiczna wykazała niewielkie zmiany krzywych, wynikające z poprawy odporności matrycy na rozkład termiczny. Widmo kompozytu w podczerwieni wykazało, obecność dodatkowego pasma wskazującego na obecność nanomateriału Cu-O i podwójnego pasma pochodzącego od grupy C=O co wskazuje na interakcję między nanocząstkami CuO a grupą C=O matrycy. Charakterystyka metodą elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) ujawniła obecność wiązania między nanocząsteczkami miedzi (CuONP) a matrycą polimocznikową (PUA).

4

Performing comparative analysis on additive manufactured hybrid strut-based metamaterials on the basis of specific energy absorption

Mishra Akshansh, Jatti Vijaykumar S., Sawant Dhruv, Sefene Eyob Messele, Saiyathibrahim A., Mohan Dhanesh G.

Advances in Materials Science

|

2025

|

Vol. 25, nr 2(84)

52--72

EN

Architected metamaterials utilize unique geometries to enhance the mechanical and physical properties of structures. This study investigates the energy absorption capabilities of additively manufactured hybrid strut-based metamaterials, produced using Fused Deposition Modeling (FDM) with Polylactic Acid (PLA). Compression tests were conducted on six novel hybrid strut lattice designs to analyze their structure-property relationships. The designs integrated Kelvin cells, edge struts, octagonal shapes, hex trusses, face-centered components, and corner diagonal struts. The combination of "Kelvin Cell + Octagon" achieved excellent energy absorption efficiency, with the highest Specific Energy Absorption (SEA) of 1450 kJ/kg. Through the synergistic effect of octagonal geometry and Kelvin cell structure, controlled deformation and delayed buckling are realized to release the energy fully and maximize stress wave interaction. However, the configuration of the "Edge Struts + Hex Truss" configuration was not far away either, exhibiting an SEA of 1388.89 kJ/kg, owing to the effective load distribution provided by the hexagonal truss structure. Other configurations had much lower SEA values: 275 kJ/kg for "Kelvin Cell + Hex Truss" 185.71 kJ/kg for "Kelvin Cell + Edge Struts" 162.5 kJ/kg for "Edge Struts + Corner Diagonal" and 26.67 kJ/kg for "Edge Struts + Face Centre". Using microscopy to look at failed samples showed that shapes with hexagonal and octagonal parts increased SEA by making stress distribution more even and limiting deformation during compression. The unit cell geometry is the critical factor for deciding upon the energy absorption capacity of metamaterials. This work provides useful insights to design optimized additively manufactured metamaterials to achieve high energy absorption, which will be useful to applications such as automotive crash protection, aerospace components, personal protective equipment, and vibration damping systems. The "Kelvin Cell + Octagon" and "Edge Struts + Hex Truss" configurations emerge as highly effective designs, balancing strength, ductility, and energy absorption efficiency for advanced engineering applications.

5

Study on laser welding of a copper material and stainless steel

Wang Renping

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 9

963--967

EN

A com. fiber laser was used to weld Cu and stainless steel plates. The laser power was 2.2 kW, the welding speed 2.5 mm/s, the spot diam. about 0.5 mm, and the wire feeding speed 2-3.5 mm/s. Ar gas flow rate was 10 L/min. The weld produced was smooth and defect-free, the grain distribution was uniform and the mech. properties of the joint were high. The av. tensile strength of the welded joints was 984 MPa, and the av. yield strength of the joints was 351.4 MPa. The superior ity and potential of laser welding in dissimilar metal welding was evidenced.

PL

Do spawania płyt z miedzi i stali nierdzewnej użyto komercyjnego lasera światłowodowego. Moc lasera wynosiła 2,2 kW, prędkość spawania 2,5 mm/s, średnica plamki ok. 0,5 mm, prędkość podawania drutu 2-3,5 mm/s, a natężenie przepływu argonu 10 L/min. Uzyskana spoina była gładka i wolna od wad, rozkład ziarna był równomierny. Spoina miała dobre właściwości mechaniczne. Średnia wytrzymałość na rozciąganie spoin spawanych wynosiła 984 MPa, a średnia granica plastyczności spoin to 351,4 MPa. Udowodniono potencjał spawania laserowego w spawaniu różnych metali.

6

Beton zbrojony włóknami pozyskanymi ze zużytych maseczek ochronnych

Szpetulski Jacek, Stawiski Bohdan, Michalska Klaudia

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 1-2

92--95

PL

Produkcja odpadów medycznych na świecie jest bardzo duża, co przekłada się na zaśmiecenie środowiska. W ostatnim czasie produkcja odpadów medycznych została znacznie zwiększona z powodu przeciwdziałania wirusowi SARS-CoV-2, który wywołuje chorobę zwaną COVID-19 i przyczynił się do powstania pandemii. W celu zapobiegania zarażeniu się wirusem SARS-CoV-2 stało się powszechne używanie maseczek ochronnych, a tym samym na wysypiskach przybyło w ogromnym stopniu odpadów w postaci zużytych maseczek. Wychodząc naprzeciw ochronie środowiska zaproponowano metodę przetwarzania maseczek ochronnych, w sposób umożliwiający ich powtórne użycie do produkcji fibrobetonu. W artykule zaprezentowano wyniki badań wytrzymałości na ściskanie i na rozciąganie betonu zbrojonego włóknami pozyskanymi ze zużytych maseczek ochronnych składających się z warstw włókniny polipropylenowej. Wyniki badań betonu zbrojonego włóknami stanowiącymi 0,05% objętości mieszanki betonowej oraz 0,2% objętości mieszanki betonowej porównano z wynikami betonu referencyjnego.

EN

The production of medical waste in the world is very large, which translates into environmental pollution. Recently, the production of medical waste has been significantly increased due to the counteraction of the SARS-CoV-2 virus, which causes the disease called COVID-19 and contributed to the creation of the pandemic. In order to prevent infection with the SARS-Co-V-2 virus, it has become common to use protective masks, and thus a huge amount of waste in the form of used masks has arrived in landfills. To meet environmental protection, a method of processing protective masks was proposed in a way that allows their reuse for the production of fiber-reinforced concrete. The article presents the results of testing the compressive of concrete and the tensile strength of concrete reinforced with fibers obtained from used protective masks consisting of layers of polypropylene non-woven fabric. The test results of concrete reinforced with fibers constituting 0.05% of the concrete mix volume and 0,2% of the concrete mix volume were compared with the results of the reference concrete.

7

Predicting the mechanical properties of stainless steels using Artificial Neural Networks

Ivković Djordje, Arsić Dušan, Adamović Dragan, Nikolić Ružica, Mitrović Andjela, Otakar Bokuvka

Production Engineering Archives

|

2024

|

Vol. 30, Iss. 2

225--232

EN

Knowing the material properties is of a crucial importance when planning to manufacture some structure. That is true for the steel structures, as well. Thus, for the proper planning of a certain steel part or a structure production, one must be aware of the properties of the material, to be able to make a qualified decision, which material should be used. Considering that the manufacturing of steel products is constantly growing in various branches of industry and engineering, the problem of predicting the material properties, needed to satisfy the requirements for the certain part efficient and reliable functioning, becomes an imperative in the design process. A method of predicting four material properties of the two stainless steels, by use of the artificial neural network (ANN) is presented in this article. Those properties were predicted based on the particular steels’ known chemical compositions and the corresponding material properties available in the Cambridge Educational System EDU PACK 2010 software, using neural network module of MathWorks Matlab. The method was verified by com-paring the values of the material properties predicted by this method to known values of properties for the two stainless steels, X5CrNi18-10 (AISI 304), X5CrNiMo17-12-2 (AISI 316). The difference be-tween the two sets of values was below 5% and, in some cases, even negligible.

8

Mechanical Properties of Material Extrusion Printed Samples Made of PLA After Treatment in an Acetone Bath

Szczygieł Paweł, Kowalska Natalia

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2024

|

Vol. 15, Nr 2 (56)

71--82

EN

This paper presents a study of the effect of chemical treatment using pure acetone on strength specimens made from PLA polylactide produced by 3D FDM/FFF printing technology. The strength specimens were designed in accordance with the ISO 527 standard. The chemical treatment was carried out using baths at different time intervals. The hardness of the samples was measured, and a tensile test was performed. The results show that with prolonged contact with acetone, the hardness of the material decreases by approximately 45% compared to untreated samples. When analysing the tensile tests, it was noted that the tensile strength decreases with longer chemical bath time. At the same time, the material becomes more ductile, resulting in a high elongation at break in tension of up to 40% relative to untreated samples.

PL

W artykule przedstawiono badanie wpływu obróbki chemicznej przy użyciu czystego acetonu na wytrzymałość próbek wykonanych z polilaktydu PLA w technologii druku 3D FDM/FFF. Próbki wytrzymałościowe zostały zaprojektowane zgodnie z normą ISO 527. Obróbkę chemiczną w roztworze acetonu przeprowadzono w różnych odstępach czasu. Zmierzono twardość próbek i przeprowadzono statyczną próbę rozciągania. Wyniki wskazują, że przy dłuższym kontakcie z acetonem twardość materiału spada o około 45% w porównaniu z próbkami niepoddanymi obróbce. Analizując testy rozciągania, zauważono, że wytrzymałość na rozciąganie zmniejsza się wraz z wydłużeniem czasu trwania kąpieli chemicznej. Jednocześnie materiał staje się bardziej plastyczny, co powoduje, że wydłużenie przy zerwaniu jest o 40% większe w porównaniu do próbek niepoddanych obróbce chemicznej.

9

The influence of the model material layer thickness in the additive process on selected strength parameters

Bernaczek Jacek, Cichosz Piotr

Polish Technical Review

|

2024

|

No. 4

9--14

EN

The subject of the research is to analyze the influence of the elementary thickness of the model material layer in the additive process on the tensile and torsional strength of the manufactured elements. The FFF (Fused Filament Fabrication) thermoplastic modeling technique was used to produce standard research samples. The selected model material was the commonly used PET material. Test models were developed in the CAD (Computer Aided Design) environment. The additive process was developed in dedicated tool software by defining the layer thicknesses at levels of 0.2 and 0.3 mm, respectively. The produced series of FFF samples were subjected to tests In a static tensile test and a static torsional test. The results determined in the strength tests were subjected to comparative analysis.

PL

Przedmiotem badań jest analiza wpływu grubości elementarnej warstwy materiału modelowego w procesie przyrostowym na wytrzymałość na rozciąganie i skręcanie wytwarzanych elementów. Do wytworzenia standardowych próbek badawczych wykorzystano technikę modelowania tworzywem termoplastycznym FFF (ang. Fused Filament Fabrication). Wybranym materiałem modelowym było powszechnie wykorzystywane tworzywo PET. Modele testowe opracowano w środowisku CAD (ang. Computer Aided Design). Proces przyrostowy opracowano w dedykowanym oprogramowaniu narzędziowym definiując grubości warstwy na poziomach odpowiednio 0,2 i 0,3 mm. Wytworzone serie próbek FFF poddano badaniom w statycznej próbie rozciągania i statycznej próbie skręcania. Wyznaczone w przedmiotowych próbach wytrzymałościowych wyniki poddano analizie porównawczej.

10

Influence of filler and FDM printing parameters on PLA tensile strength

Appusamy Anandha Moorthy, Karuppan Sivakumar, Subramaniyan Madheswaran, Chinnappan Balaji Ayyanar

Polimery

|

2024

|

Vol. 69, nr 2

92--102

EN

Influence of the filler (alumina, copper, carbon fiber) and FDM printing parameters on PLA tensile strength was investigated. FDM process parameters (raster angle, layer thickness, number of coatings) were optimized using the ANOVA test. It was found that the most important parameter is the raster angle. Tensile strength increases as the raster angle increases and the number of shells as well as layer thickness (larger number of infills) decreases. The highest strength was achieved for PLA/PLA-Al2O3.

PL

Zbadano wpływ napełniacza (tlenek glinu, miedź, włókno węglowe) i parametrów druku FDM na wytrzymałość na rozciąganie PLA. Parametry procesu FDM (kąt rastra, grubość warstwy wewnętrznej, liczba warstw zewnętrznych) optymalizowano za pomocą testu ANOVA. Stwierdzono, że najbardziej istotnym parametrem jest kąt rastra. Wytrzymałość na rozciąganie wzrasta wraz ze wzrostem kąta rastra oraz zmniejszeniem liczby warstw zewnętrznych jak również grubości warstwy wewnętrznej (większa liczba wypełnień). Największą wytrzymałość uzyskano dla PLA/PLA-Al2O3.

11

Effect of shells number and machining on selected properties of 3D-printed PLA samples

Kowalska Natalia, Szczygieł Paweł, Skrzyniarz Michał, Błasiak Sławomir

Polimery

|

2024

|

Vol. 69, nr 3

186--190

EN

Effect of shells number (1–5) on tensile properties of PLA samples printed using the FDM/FFF technique was investigated. The crack surface was also analyzed. The best properties were obtained for 4-shell sample. However, due to the large coefficient of variation (>> 10%) in the case of elongation, 3-shell sample was selected for testing the machining impact. Such a large coefficient of variation can be explained by the presence of voids between the layers. The greater the number of layers, the greater the structure defects. Machining increases surface smoothness while reducing tensile strength and practi¬cally unchanged elongation at break.

PL

Zbadano wpływ liczby warstw (1–5) na właściwości mechaniczne przy rozciąganiu próbek PLA otrzymanych techniką FDM/FFF. Analizie poddano także powierzchnie pęknięć. Najlepsze właściwości uzyskano dla próbki 4-warstwowej. Jednak, ze względu na duży współczynnik zmienności (>> 10%) w przypadku wydłużenia, do badań wpływu obróbki skrawaniem wytypowano próbkę 3-warstwową. Tak duży współczynnik zmienności można wyjaśnić obecnością pustych przestrzeni pomiędzy warstwami. Im większa liczba warstw, tym większe defekty struktury. Obróbka skrawaniem zwiększa gładkość powierzchni przy jednoczesnym zmniejszeniu wytrzymałości na rozciąganie i praktycznie niezmienionym wydłużeniu przy zerwaniu.

12

Zastosowanie wyników badań na zginanie w projektowaniu fibrobetonowych posadzek na gruncie

Blazy Julia, Drobiec Łukasz

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 1

7--10

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań trzech fibrobetonów z dodatkiem włókien polimerowych. Wpływ rodzaju i ilości włókien był widoczny po zarysowaniu się belek. Na podstawie obliczonych wytrzymałości równoważnych, resztkowych, energii pękania oraz ilorazów odporności na pękanie stwierdzono, że fibrobeton z największą ilością makrowłókien osiągał najlepsze wyniki. Porównano trzecią i czwartą edycję Raportu Technicznego 34 oraz uznano, iż dodatek włókien umożliwia zwiększenie nośności płyty na gruncie obciążonej w środku oraz na krawędzi.

EN

The article presents the results of testing three polymer fiber reinforced concretes (FRC). The influence of fiber type and dosage became evident after cracking of beams. Based on the calculated equivalent and residual flexural tensile strengths, fracture energy, and toughness index, it was stated that FRC with the highest amount of macrofibers achieved the best results. The third and fourth editions of Technical Report 34 were compared and it was claimed that the fiber addition enables an increase in the load - carrying capacity of the ground slabs loaded at the centre and on the edge.

13

Określanie wytrzymałości na rozciąganie stali na podstawie pomiaru twardości Leeba

Gajdzicki Michał, Miszczak Jakub

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 3

18--22

PL

W artykule oceniono, czy na podstawie wyników otrzymywanych z przenośnego twardościomierza Leeba można w dokładny sposób określić wytrzymałość na rozciąganie, która jest podstawowym parametrem pozwalającym na ustalenie gatunku stali. Wykonano pomiary próbek z dwóch różnych gatunków stali, dwóch różnych grubości oraz o dwóch różnych stopniach przygotowania testowanej powierzchni stali. Sprawdzono, czy kierunek wykonywania uderzenia wpływa na otrzymywane wyniki oraz jaka jest zależność pomiędzy twardością stali a stanem naprężeń w badanym elemencie. Otrzymane wyniki na podstawie twardości Leeba porównano z wartością wytrzymałości na rozciąganie uzyskaną z maszyny wytrzymałościowej. Wykazano, że na potrzeby praktyczne możliwe jest ustalenie wytrzymałości na rozciąganie stali na podstawie pomiarów wykonywanych przenośnym twardościomierzem Leeba, wykorzystującym metodę dynamiczną pomiarów.

EN

In this article, it was decided to check whether, based on the results obtained from a portable Leeb hardness tester, the value of tensile strength could be determined in an equally accurate way, so that it would be possible to determine the steel tensile strength. The measurements were performed for samples made of two different steel grades with different tensile strength, two different thicknesses and two different degrees of preparation of the tested steel surface. It was checked whether the direction of impact affects the results obtained and what is the relationship between the hardness of steel and the level of stress in the tested element. All obtained results based on Leeb hardness were compared with the tensile strength values obtained from the testing machine. It has been shown that for practical purposes it is possible to determine the steel tensile strength based on measurements performed with a portable Leeb hardness tester using the dynamic measurement method.

14

Badania deformacji geosiatki poliestrowej wykorzystywanej w inżynierii lądowej

Górszczyk Jarosław, Malicki Konrad

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 3

32--35

PL

Geosyntetyki to materiały powszechnie stosowane w inżynierii lądowej. W artykule przedstawiono zastosowanie bezkontaktowej metody pomiaru deformacji (digital image correlation method – DIC) w badaniach laboratoryjnych geosiatki ortogonalnej. W badaniach zrealizowanych metodą rozciągania wyznaczono rozkład przemieszczeń i odkształceń dla całych powierzchni badanych próbek. Ponadto określono wartości i wektory własne tensora odkształcenia. Zaobserwowano występowanie lokalnej koncentracji dużych wartości odkształceń głównych na powierzchniach badanych próbek. Potwierdzono skuteczność zastosowania metody cyfrowej korelacji obrazu (DIC) w przeprowadzonych analizach deformacji.

EN

Geosynthetics are one of the materials widely used in civil engineering. The article presents the use of a non-contact deformation measurement method (digital image correlation method - DIC) in laboratory test of an orthogonal geogrid. In tests carried out using the tensile method, the distributions of displacements and strains were determined for the entire surface of the tested samples. Moreover, the principal values and principal directions of the strain tensor were determined. The occurrence of local principal strain accumulations on the surface of tested samples was observed. The effectiveness of the use of the digital image correlation (DIC) method in deformation analysis was confirmed.

15

Mechanical characterization and impact resistance of a novel hybrid composite based on salvadora persica roots and glass fibers

Chetouh S., Ameur T., Bouakba M., Gaagaia D. E., Khalfi M., Safi B.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2024

|

Vol. 29, no. 2

39--51

EN

The observation of fibers in salvadora persica roots inspired us to consider the idea of using them as reinforcement to create an innovative composite. The current work focuses on the volumetric mass density, extraction, molding, and mechanical testing of composites and hybrid composites made from salvadora persica roots and glass fibers reinforced with two types of polyester matrix, chosen due their characteristics suitable for use in different orientations. Various extraction and combination methods have been used to identify an optimal approach for obtaining fibers from salvadora persica roots, considering its chemical composition (hemicellulose, pectin, and lignin). In this investigation, the hand lay-up method was used to mold specimens with different geometries. The composite and hybrid composite were combined with a polyester matrix and subjected to various mechanical tests namely; tensile, impact resistance, and water absorption. The results indicate that reinforcing polyester resins with SP fibers, whether long or short, enhances the overall mechanical properties of the composite. Additionally, improved adhesion between salvadora persica roots fibers and resin was observed.

16

Investigation of GNP effect on mechanical and morphological characteristics of liquid phase sintered SS316l nanocomposites processed via mechanical alloying and pressureless sintering

Veeramallu Kalyanamanohar, Krishna Alluru Gopala

Composites Theory and Practice

|

2024

|

R. 24, nr 2

95--103

EN

This study focuses on the development of stainless steel (SS) 316L nanocomposites reinforced with graphene nanoplatelets (GNP) employing the pressureless sintering technique. The optimal pressure of 600 MPa was used to obtain green composite samples. Composite samples with GNP weight percentages of 0.25, 0.5, and 0.75 were sintered at 1400 °C for 90 minutes under vacuum of 0.001 mbar. The effect of the GNP reinforcement on the SS316L composites was investigated by means of microstructure observations and mechanical tests. The observations of the microstructure of the composite samples revealed equiaxed and twin-grain structures, implying austenite. Grain refinement can be observed as a consequence of the addition of GNP up to 0.5 wt.% in the SS316L matrix. GNP were found to be an effective reinforcement in improving the hardness (287.7 HV) and ultimate tensile strength (554.62 MPa). However, for the 0.75 wt.% GNP composite samples, issues like agglomeration, grain coarsening, and the presence of a grain boundary precipitate (Cr7C3) resulted in a deterioration of the mechanical properties.

17

Effect of TiC and BN nanoparticles on mechanical and microstructural characteristics of Al7085 hybrid nanocomposites

Garapati Prem Kumar, Dumpala Lingaraju, Rao Y Seetha Rama

Composites Theory and Practice

|

2024

|

R. 24, nr 1

57--64

EN

This study regards investigations of the mechanical properties of aluminum 7085/TiC/BN hybrid metal matrix nanocomposites (HMMNCs). The ultrasonic assisted stir casting (UASC) route was used to manufacture the Al7085 HMMNCs by varying the wt.% of titanium carbide (TiC) and boron nitride (BN) (0.0, 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0). By means of scanning electron microscopy (SEM) it was observed that the nanoparticles are evenly distributed in the nanocomposites. Additionally, the EDS and XRD results indicate that there were no signs of oxide formations, secondary phases, or impurities in the nanocomposites. The yield tensile strength (YTS), ultimate tensile strength (UTS) and microhardness of the nanocomposites improved with increases in the wt.% of TiC and BN particles up to 1.5, and thereafter decreased. The % elongation of the nanocomposites was reduced and the density of the nanocomposites improved with the addition of TiC and BN nanoparticles.

18

Effect of graphite nanoparticles on mechanical properties of FSPed aluminum surface composite

Kumar Dinesh, Singh Satnam

Composites Theory and Practice

|

2024

|

R. 24, nr 1

33--38

EN

Friction stir processing (FSP) is a manufacturing technique that can be employed to produce aluminum 6082 surface composites (ASCs). These ASCs display considerable increases in hardness and tensile strength, which makes them ideal for a wide variety of automotive applications. One example is piston skirts that are used in the cylinder chamber. The primary emphasis of this research is to investigate the accumulative impact that several passes have on Al 6082 surface composites that were filled with graphite nanopowder. The mechanical properties and microstructure of the fabricated composites were studied in order to accomplish this goal. The microstructural investigation showed that the graphite nanopowder particles were evenly distributed throughout the Al-6082 alloy. In addition, better dispersion of the graphite nanopowder was seen throughout the matrix material as the number of passes made during friction stir processing was increased. This may be explained by the reduction in grain size that occurs inside the aluminum metal matrix composites (AMMCs) that are produced as a consequence. According to the results of the research, the microhardness of the material grew to 105.3 HV after the third pass of the tool, and its maximum tensile strength rose to 215±3 MPa. In the ASCs that fabricated after three passes of friction stir processing, the smallest grain size that was measured was 24 micrometers.

19

Comparison of the strength of popular thermoplastic materials used in 3D printing - PLA, ABS and PET-G

Stecuła Beniamin, Sitko Jacek, Stecuła Kinga, Witkowski Mirosław, Orzeł Bartosz

Combustion Engines

|

2024

|

R. 63, nr 4

97--103

EN

This paper presents the results of a comparative analysis of three prevalent materials used in 3D printing. PLA (Polylactic Acid), ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), and PET-G (Polyethylene Terephthalate Glycol). The study includes strength testing using a tensile testing machine. Beginning with the selection of the input material used in the 3D printing process, the research aimed to provide insights into the strength properties of these materials. Autodesk Fusion 360 software was used for the precise design of the 3D model, ensuring suitability for subsequent tensile testing. The physical samples were then printed using 3D printing technology. The samples were subjected to a strength examination using a tensile testing machine. The data collection phase recorded and compiled the results of each strength test, forming the foundation for a comprehensive analysis. Using statistical methods and comparative analyzes, the data were thoroughly examined, allowing the derivation of conclusive observations and insights into the comparative strengths of PLA, ABS, and PET-G. The findings not only contribute to a deeper understanding of material performance but also provide a guide for material selection in 3D printing applications, guiding future research endeavors and industry applications in the ever-evolving landscape of additive manufacturing.

20

The effectiveness of impregnation of building materials of cellulose origin and its impact on selected properties

Niewiadomski Paweł, Karolak Anna, Oleksiak Marta, Chowaniec-Michalak Agnieszka

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 2

art. no. e148876

EN

One of the biggest challenges facing a designer of paper structures is its low resistance to moisture and water. Paper is a hydrophilic material that absorbs moisture from the outside. This causes the hydrogen bonds between the cellulose molecules to loosen and as a result a rapid decrease in strength parameters. In order to be able to use paper as a construction material, there is a need to select and evaluate the effectiveness of the appropriate impregnant, as well as to know its impact on the mechanical properties of the impregnated paper. The paper analyzes the effect of the use of various impregnations, including wood oil, yacht lacquer, and fire-retardant agent impregnation, on the tensile strength of several types of cellulose-derived materials, e.g. corrugated board, solid board, paper cores, and honeycomb board. The effectiveness of the impregnation was also assessed using the method of measuring the contact angle of the reference and impregnated surfaces.