This paper examines how the manufacturing technology of composite materials influences the insulation parameters against impact sound and the capability to dampen structural vibrations. This is achieved by modifying the composite material's structure through the addition of rubber recyclate. Acoustic insulation tests were conducted on a sandwich composite made from Epidian® 6 epoxy resin, combined with Z-1 hardener, and a randomly arranged glass mat with a density of 350 g/m². Rubber recyclate, obtained from the disposal process of car tires, was used as a damping-enhancing additive. The composite materials were fabricated using the hand lamination technique and tested in three configurations, varying the number of sandwich layers containing recyclate: one, two, and three layers. Field tests were conducted under “in-situ” conditions to measure the reduction of impact sound levels. The setup compared a structure comprising a "concrete slab + composite slab + ceiling" to a reference structure of "concrete slab + ceiling." The parameter ΔL'n was determined in accordance with PN-EN ISO 16283-2 and PN-EN ISO 717-2 standards. Additionally, the reduction of impact sound levels in a ceiling fitted with the composite plate was compared to a ceiling without it, also conforming to PN-EN ISO 16283-2 and PN-EN ISO 717-2 standards. The results indicate a significant decrease in impact sound levels for the composite board with three sandwich layers compared to a composite board without rubber recyclate. This demonstrates the effectiveness of rubber recyclate additives in attenuating structural sounds. The integration of rubber recyclate, sourced from car tire disposal, not only enhances acoustic performance but also contributes to environmental protection efforts.
Structural damage monitoring is inevitable for the structures to perform during their intended service life adroitly. In the present review, literature related to techniques for diagnosing vibration-intensive damages have been evaluated in order to determine the material characteristics, such as stiffness and damping. Also, extensive review has been presented in the for damage detection in composite materials. The review encompasses the literature published in last 42 years, i.e., 1982 to 2024. The literature review is classified into sections as damage detection workflow, composite materials, damage detection techniques, and advanced damage detection techniques. The usage of strain energy, mode-shapes, waveform dimension, wavelet transform and updating finite element models in detection of damage are also discussed. Further, an overview of concepts, techniques, and advancement in vibration-induced damage detection are presented. The limitations of each technique are explained. An insight on advanced techniques and tools from genetic algorithm and artificial neural network regarding their employability to detect the damage is provided. This work portrays the damage detection methodologies.
Niniejszy artykuł przestawia wyniki badań wytrzymałościowych próbek wykonanych w technologii druku 3D za pomocą osadzania stopionego materiału (FDM). Do badań wytrzymałościowych na ściskanie, zginanie i rozciąganie wykorzystano materiał termoplastyczny PET-G, polimer Polilaktyd PLA oraz materiał kompozytowy PA12+CF15. Próbki zostały wykonane w kształtach prostopadłościanu, walca i wiosełka ze zróżnicowanym stopniem objętości wypełniania przestrzennego. Eksperymenty wykonano na uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej Inspekt 250 kN. Uzyskane wyniki wskazują, że materiał kompozytowy PA12+CF15 z wypełnianiem 80% posiada największą odporność na naprężenia mechaniczne z pośród materiałów wykorzystanych do badań.
EN
This article presents the results of strength tests of samples made using 3D printing technology using fused deposition modeling (FDM). Thermoplastic material PET-G, polylactic acid polymer PLA and composite material PA12+CF15 were used for compressive, bending and tensile strength tests. Samples were made in the shapes of a cuboid, cylinder and dumbbell with a varied degree of spatial filling volume. The experiments were performed on a universal testing machine Inspekt 250 kN. The obtained results indicate that the composite material PA12+CF15 with 80% filling has the highest resistance to mechanical stresses among the materials used for the tests.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The mechanical alloying process was applied to manufacture Cu based composite powders containing 2.0, 3.5, 5.0 and 10.0 vol.% alumina powders, The electrolytic copper powder and alumina powders were milled in an attritor for 2, 4, 6, 10, 16 and 24 hours. The distribution of the strengthening alumina powders in the copper matrix was investigated by means of light microscopy and evaluated on the basis of earlier elaborated statistical methods. The optimum time ensuring homogeneous distribution of the alumina particles was 24 hours with the attritor axis rotation rate of 120 1/s. The sieve analysis of the manufactured powders, pressability with the application of pressing pressures of 50, 100, 150, 200 and 250 MPa and sinterability at 900o C for 2 hours were investigated. The manufactured powders will be further applied for heat sinks, and contact materials which are characterized by a low wear rate.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This study focuses on the development and characterization of Al2O3-Ni composite materials designed for use in environments where high corrosion resistance and mechanical strength are critical. The composites were formed using the centrifugal gel casting method to produce pipes with a gradient structure. The inner layer of the pipes consisted mainly of Al2O3, while the outer layer incorporated nickel particles. Rheological, thermogravimetric, and microstructural analyses were conducted to optimize the composite's formulation and processing conditions. The results showed that a monomer content of 3% by weight of 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) provided an optimal balance between workability and polymer network formation. Corrosion tests revealed that while the alumina-rich inner layer exhibited good chemical resistance, the presence of nickel particles on the surface led to localized corrosion, particularly in acidic environments. The findings indicate that further refinement of the casting process is necessary to improve the distribution of the nickel particles and enhance the material's overall corrosion resistance.
Technological leadership on a global scale is closely linked to advancements in novel technologies and materials. Increasing the operating temperature of composite materials is a critical objective in the development of innovative materials and products derived from them. Advances in technology have demonstrated that extensive alloying, combined with optimal heat treatment and advanced material processing methods, enhances their heat resistance. High-temperature materials based on composites with an elevated temperature threshold fulfill this requirement. In the current stage of oil and gas industry development, methods to increase oil and gas production include the introduction of effective technological processes aimed at enhancing oil recovery, maintaining production wells, and implementing preventive measures. Particularly important are efforts to accelerate emergency maintenance of production and drilling wells. In this context, the introduction of new, highly efficient repair equipment designs and the improvement of existing tools and devices used in the field play a crucial role. The primary well maintenance activities include fishing and milling. Tools and devices used in these operations are classified into gripping, cutting, and auxiliary categories. One of the most versatile tools in well repair are cutting devices, designed for continuous milling of pipes, preparing the deformed ends of emergency pipes for fishing, opening casings, and cutting out drilling columns. Restoring damaged wells by milling is one of the most complex types of repairs. The productivity of wellbore milling is characterized by the life of the tool, the rate of metal penetration, and durability.
PL
Globalna przewaga technologiczna jest ściśle związana z postępem w zakresie innowacyjnych technologii i materiałów. Zwiększenie temperatury pracy materiałów kompozytowych jest decydującym czynnikiem w rozwoju innowacyjnych materiałów i produktów z nich wytwarzanych. W wyniku postępu technologicznego okazało się, że szerokie zastosowanie stopów, w połączeniu z optymalną obróbką cieplną i zaawansowanymi metodami przetwarzania materiałów, zwiększa ich odporność na ciepło. Materiały odporne na wysokie temperatury oparte na kompozytach o podwyższonym progu temperaturowym spełniają ten wymóg. Na obecnym etapie rozwoju przemysłu naftowego i gazowego metody zwiększania wydobycia ropy naftowej i gazu obejmują wprowadzenie skutecznych procesów technologicznych mających na celu zwiększenie odzysku ropy naftowej, utrzymanie odwiertów produkcyjnych i wdrożenie środków zapobiegawczych. Szczególnie ważne są działania mające na celu skrócenie czasu konserwacji awaryjnej odwiertów wydobywczych i poszukiwawczych. W tym kontekście kluczową rolę odgrywa wprowadzanie nowych, wysoce wydajnych modeli sprzętu naprawczego oraz ulepszanie istniejących narzędzi i urządzeń wykorzystywanych w terenie. Podstawowe czynności związane z konserwacją odwiertów obejmują prace związane z usunięciem zablokowanych lub uszkodzonych narzędzi z odwiertu i frezowanie. Narzędzia i urządzenia używane w tych operacjach są podzielone na chwytające, tnące i pomocnicze. Jednymi z najbardziej wszechstronnych narzędzi do naprawy odwiertów są urządzenia tnące, przeznaczone do ciągłego frezowania rur, przygotowywania zdeformowanych końców rur awaryjnych do operacji związanych z usunięciem zablokowanych lub uszkodzonych narzędzi z odwiertu, otwierania kolumn okładzinowych oraz wycinania kolumn wiertniczych. Wydajność frezowania odwiertów zależy od żywotności narzędzia, tempa penetracji metalu i trwałości.
W artykule omówiono różnorodne rodzaje dodatków mineralnych, takie jak: pyły krzemionkowe, popiół lotny krzemionkowy czy metakaolin, używane w technologii betonów. Dodatki te pełnią kluczową rolę w procesie hydratacji i twardnienia cementu, poprawiając jego właściwości mechaniczne oraz odporność na warunki środowiskowe. Zaprezentowano również wyniki badań laboratoryjnych określających wpływ dodatków mineralnych na cechy techniczne betonów, takie jak wytrzymałość na ściskanie czy nasiąkliwość, w zależności od rodzaju zastosowanych dodatków oraz temperatury "suszenia”.
EN
The article discusses various types of mineral additives, such as silica fume, silica fl y ash or metakaolin, used in concrete technology. These additives play a key role in the hydration and hardening process of cement, improving its mechanical properties and resistance to environmental conditions. The results of laboratory tests determining the effect of mineral additives on the technical characteristics of concretes, such as compressive strength or water absorption, depending on the type and amount of additives used, are also presented.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Inadequate information support and dispatch of the execution of individual operations of the technological process (especially the repair of composite structures) of aircraft preparation for a flight is one of the reasons for delays. In this regard, there is a need to study the management processes of airport services that ensure the performance of individual technological operations in the preparation of aircraft for departure. This problem belongs to the class of multi-criteria problems, which is solved using simulation modelling. The model is represented by an interconnected set of modules, each of which is associated with a separate technological operation of the general technological process, i.e. the technological process is divided into separate technological operations. The links of individual blocks of the model reflect the information and technological links of a real set of technological operations of flight preparation for departure and are represented by the synthesising algorithm of the simulation model.
Fiber composite materials show more favorable filtration properties in terms of filtration efficiency and accuracy, as well as dust absorption. Experimental tests of standard filtration materials based on cellulose, polyester, glass microfiber, cotton and polyester nonwoven fabrics were performed using an original method. Two composite beds consisting of three layers of standard materials were designed using a novel method: K1 (polyester-glass-microfiber-cellulose) and K2 (cellulose-glass-microfiber-cellulose), and determined their effectiveness, the size of dust grains in the cleaned air and the unit dust absorption. It was shown that the K1 composite has high (dpmax = 1.5-3 μm) filtration accuracy, high initial filtration efficiency (99.8%), which shortens the preliminary stage, and extends to 96-98% the duration of the main stage of the filtration process. The K1 composite achieved more than twice the dust mass loading value (kdK1 = 148.9 g/m2), compared to other standard materials. These are parameters that are essential for filter design in automotive technology and can only be obtained through empirical testing. Knowing them will make it possible to make an air filter design with smaller dimensions or to extend vehicle mileage.
Electrospun carbon nanofibers (CNFs) are an excellent material which can possess a wide range of properties through controlling the parameters of the electrospinning process, as well as through thermal treatment. At the same time, CNFs are an excellent substrate for carrying out modifications, both volumetric, at the stage of precursor preparation, and surface modifications. Different methods of introducing various silicon carbide (SiC) precursors into the spinning solution enables the formation of needleshaped SiC nanostructures on the CNF surface. This work presents an attempt to obtain nanofibrous carbon materials modified in volume and on the surface with SiC precursors, along with their characteristics. The most promising method of creating needle-like SiC nanostructures on the surface of CNFs is the use of volume modification with polysiloxane and silanization of the surface of the CNFs in a organosilicon sol solution.
This paper focuses on issues concerning the research and conservation of historic vaults with particular emphasis on condition analysis. Traditional and modern methods of strengthening vaults are presented, including techniques using composite materials such as: FRP (Fiber Reinforced Polymer), FRCM (Fiber Reinforced Cementitious Matrix). The process of assessing the condition of the vault using various methods, e.g., visual inspection, laser scanning, non-destructive NDT, is discussed. The paper presents an example of the use of carbon mesh to reinforce a vault in a historic building – highlighting the need for diagnostic monitoring after repair work. The use of the HBIM (Historic Building Information Modelling) model to accurately represent the geometry and structural analysis of the vault is described. The numerical model was created using the finite element method (FEM). Effective conservation of historic vaults requires a harmonious combination of traditional methods and modern technologies. It has been shown that the correct identification of structural problems and the adoption of appropriate conservation strategies are key to preserving architectural heritage and ensuring its integrity for future generations. In addition, the importance of continuous diagnostic monitoring of the vault after repair enabling ongoing assessment of the effectiveness of the methods used and early detection of possible structural problems was highlighted.
PL
W artykule skupiono się na zagadnieniach dotyczących badań i konserwacji sklepień historycznych ze szczególnym uwzględnieniem analizy stanu technicznego. Przedstawiono tradycyjne oraz nowoczesne metody wzmacniania sklepień, w tym techniki wykorzystujące materiały kompozytowe, takie jak FRP (Fiber Reinforced Polymer) i FRCM (Fiber Reinforced Cementitious Matrix). Omówiono proces oceny stanu technicznego sklepienia, wykorzystując metody takie jak inspekcja wizualna, skaning laserowy oraz nieniszczące badania NDT (non-destructive testing). W artykule przedstawiono przykład zastosowania siatek węglowych do wzmocnienia sklepienia w historycznym obiekcie, podkreślając konieczność monitoringu diagnostycznego po przeprowadzeniu prac naprawczych. Opisano zastosowanie modelu HBIM (Historic Building Information Modelling) do precyzyjnego odwzorowania geometrii i analizy konstrukcyjnej sklepienia. Model numeryczny został utworzony przy użyciu metody elementów skończonych (MES). Efektywna konserwacja sklepień historycznych wymaga harmonijnego połączenia tradycyjnych metod z nowoczesnymi technologiami. Wykazano, że właściwa identyfikacja problemów konstrukcyjnych oraz zastosowanie odpowiednich strategii konserwatorskich są kluczowe dla zachowania dziedzictwa architektonicznego i zapewnienia jego integralności na przyszłe pokolenia. Ponadto podkreślono znaczenie ciągłego monitoringu diagnostycznego sklepienia po naprawie, co pozwala na bieżącą ocenę skuteczności zastosowanych metod oraz wczesne wykrywanie ewentualnych problemów strukturalnych.
The paper presents basic information on the production, structure and tribological properties of a composite chromium-ceramic coating deposited electrolytically on a cast-iron piston ring for a combustion engine designed for sliding against a composite cylinder liner. The results of comparative tests of two contacts, i.e. cast-iron GJL-250/AlMC and GJL250+Cr-Al2O3/AlMC, are described. The deposition of the Cr- Al2O3 coating on the cast-iron piston ring reduces almost trifold the wear of the piston ring and about 20% the friction resistance in the contact due to the presence of aluminium oxide particles and fibres. The reinforcing phase removed from the chromium layer polishes the chromium and composite sliding surfaces. The places left by the removed particles serve as depots for oil, which reduces the friction forces and minimises oil consumption. The Al2O3 wear debris decreases the roughness of the surfaces in contact, which additionally reduces the friction forces according to the friction hypothesis of Ernst and Merchant.
PL
W artykule opisano podstawy wytwarzania, budowę i właściwości tribologiczne kompozytowej powłoki chromowo-ceramicznej naniesionej elektrolitycznie na żeliwny pierścień tłokowy silnika spalinowego przeznaczony do współpracy z kompozytową tuleją cylindrową. Opisano wyniki badań porównawczych dwóch skojarzeń, tj. żeliwa GJL-250/AlMC i GJL-250+Cr- Al2O3/AlMC. Naniesienie powłoki Cr- Al2O3 na pierścień żeliwny zmniejsza ponad trzykrotnie zużycie pierścienia i około 20% opory tarcia skojarzenia dzięki obecności cząstek i włókien tlenku aluminium. Usunięta z chromu faza zbrojąca działa polerująco na współpracujące powierzchnie chromu i kompozytu. Miejsca po usuniętych cząstkach służą do gromadzenia oleju, co zmniejsza siły tarcia i zużycie oleju. Produkty zużycia Al2O3 zmniejszają chropowatość współpracujących powierzchni, co dodatkowo zmniejsza siły tarcia zgonie z hipotezą tarcia Ernsta i Merchanta.
For repairing punctures of skin of semi-monocoque structures under field conditions, simple methods are sought to guarantee the reliability of the repaired structure. Therefore, adhesive joints and composite materials are being increasingly used in repairs. During repairs using adhesion, an important aspect that affects the quality of the joint is the selection of the adhesive and the quality of surface preparation of the parts to be joined. This is necessary to get the right bond strength and durability of the joint in working environments characterized by extreme temperatures and exposure to chemicals and moisture. The purpose of the study was to select an adhesive with good strength properties for bonding AW2024T3 aluminum sheets to carbon and glass composites, and to analyze the effect of metal surface preparation on the strength of adhesive joints (grinding, sandblasting and chemical surface preparation). The tests were carried out on overlap (metal-composite) specimens. For selected adhesives, strength tests were also carried out on specimens replicating the repaired damage with a diameter of 20 mm of metal skin repaired by different methods, including composite patches and adhesive joints. The specimens were loaded in tension and loss of stability. The tests made it possible to determine the requirements for composite patches used for repairing upper and lower airframe wing skins.
PL
Do napraw przebić pokryć konstrukcji półskorupowych w warunkach polowych, poszukuje się prostych metod, które zagwarantują niezawodność naprawianej struktury. Dlatego coraz częściej w naprawach wykorzystuje się połączenia adhezyjne i materiały kompozytowe. Podczas napraw z zastosowaniem klejenia ważnym aspektem, który wpływa na jakość połączenia, jest dobór odpowiedniego kleju oraz jakość przygotowania powierzchni klejonych elementów. Jest to niezbędne do uzyskania odpowiedniej siły wiązania i trwałości połączenia w środowisku pracy, które cechują ekstremalne temperatury oraz narażenie na działanie chemikaliów i wilgoci. Celem badań był dobór kleju o dobrych właściwościach wytrzymałościowych do łączenia blach AW2024T3 z kompozytami węglowymi i szklanymi oraz analiza wpływu przygotowania powierzchni metalowych na wytrzymałość połączeń adhezyjnych (szlifowanie, piaskowanie i chemiczne przygotowanie powierzchni). Badania przeprowadzono na próbkach zakładkowych (metalowo-kompozytowych). Dla wybranych klejów wykonano również badania wytrzymałościowe próbek imitujących naprawione uszkodzenie o średnicy 20 mm pokrycia metalowego naprawianego różnymi metodami, w tym z zastosowaniem łat kompozytowych i połączeń adhezyjnych. Próbki obciążano na rozciąganie i utratę stateczności. Przeprowadzone badania pozwoliły określić wymagania dotyczące łat kompozytowych stosowanych do napraw górnych i dolnych pokryć skrzydeł płatowców.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Krajowy rynek gazu ziemnego należy do jednego z najszybciej rozwijających się w krajach UE. Światowe doświadczenia w zakresie zastosowania materiałów kompozytowych do budowy sieci gazociągowej oraz wyniki eksperymentalne z testów wykonanych na gazociągu z materiałów kompozytowych wskazują na możliwość zastosowania nowych materiałów w krajowym gazownictwie, zwłaszcza w obszarze dystrybucji gazu. Nowe materiały i nowe technologie wydają się być pomocne dla realizacji planów związanych zarówno z rozbudową gazowych sieci, jak i ich modernizacją.
EN
An exptl. gas pipeline made of a system of fiber-reinforced thermoplastic pipes was tested. Field tests were carried out in the operating facility of Polska Spółka Gazownictwa for 3 months. In real conditions, the continuous flow of natural gas was characterized by variable pressure and flow rate. Measurements of pressure, temp. and gas flow in the exptl. gas pipeline were carried out. The tested composite gas pipeline did not show any damage throughout the test period. There were no signs of material wear on its outer layer. No deformations, cracks, micro-cracks and bulges indicative of material defects were found.
In this work, we propose an approach for the characterization of a composite plate and the evaluation of defects. This approach, called the intrusive stochastic finite element method (ISFEM), consists in considering electrical conductivity as a random variable. The inspection will be done by the non-destructive testing process by eddy currents. The results obtained for two applications are compared with experimental data and those of the Benchmark JSAEM#Problem1.
PL
W tej pracy proponujemy podejście do charakteryzacji płyty kompozytowej i oceny wad. Podejście to, zwane inwazyjną metodą stochastycznych elementów skończonych (ISFEM), polega na uznaniu przewodnictwa elektrycznego za zmienną losową. Inspekcja zostanie przeprowadzona metodą badań nieniszczących prądami wirowymi. Wyniki uzyskane dla dwóch aplikacji są porównywane z danymi eksperymentalnymi i wynikami testu porównawczego JSAEM#Problem1.
The non-destructive testing methods (NDT) are gaining significant attention due to their ability to monitor the objects structure without causing their damage. In recent years, studies focused on NDT have been directed towards imaging with the use of the terahertz (THz) waves. The presented study describes terahertz imaging-based NDT method and testing results on selected military-designated materials with intentionally introduced defects. The main aim of the work was to clearly detect various discontinuities in materials interior and thus, to show the possibilities of the newly developed terahertz-based testing method in transmission mode. The results confirmed high applicability of THz waves for monitoring various materials where each implemented flaw was easily distinguished. Therefore, the presented method looks promising for real applications in everyday practice.
PL
W prezentowanej pracy opisano zastosowanie metody obrazowania nieniszczącego przy wykorzystaniu promieniowania terahercowego. Badaniom poddano wybrane grupy materiałów kompozytowych znajdujących zastosowanie w wojsku, które miały celowo wprowadzone defekty. Głównym celem pracy było wyraźne wykrycie różnych nieciągłości we wnętrzu materiałów kompozytowych, a tym samym pokazanie możliwości nowo opracowanej metody testowania opartej na zastosowaniu promieniowania terahercowego w trybie transmisyjnym. Metoda terahercowa w trybie transmisyjnym, gdzie generator promieniowania i detektor znajdowały się po przeciwnej stronie próbki. W wyniku badań wykryte zostały wszystkie defekty celowo wprowadzone do analizowanych materiałów kompozytowych, wśród których wyróżniono: kompozyty wzmocnione włóknem aramidowym, gazogenerator, wkład do kamizelki kuloodpornej. W ramach tej pracy przedstawiono przykłady efektywnego wykorzystania promieniowania terahercowego jako metody badań nieniszczących oraz potencjalne zastosowanie w monitorowaniu materiałów o przeznaczeniu wojskowym. Wyniki dowiodły, że metoda terahercowa jest w stanie wykryć wady ukryte w kompozytach wzmocnionych włóknami aramidowymi, gazogeneratorze i wkładzie do kamizelki kuloodpornej. Wyniki przedstawione w postaci zdjęć cechowała wyższa jakość w odniesieniu do danych literaturowych.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono praktyczne wykorzystanie materiałów kompozytowych współcześnie stosowanych przy wzmacnianiu istniejących konstrukcji. Zaprezentowano przekrój możliwych zastosowań i objaśniono słuszność i zasady ich doboru. W publikacji można też odnaleźć informacje na temat optymalnych sposobów stosowania wzmocnień zależności od konstrukcji wymagającej wzmocnienia.
EN
The article discusses the practical use of composite materials currently employed in strengthening existing structures. It presents an overview of possible applications and explains the rationale and principles for their selection. The publication also provides information on optimal methods for applying reinforcements, depending on the structure in need of strengthening.
This study delves into the influence of surface-modified nanoclay on the flexural strength of Unsaturated Polyester Resins (UPRs). UPRs, known for their robust mechanical properties, find extensive applications across various industries. With the aim of further enhancing these properties, nanofillers, specifically surface-modified nanoclay, were incorporated into the resin matrix. Our research revealed a significant improvement in flexural strength with an optimal nanoclay addition of 0.1% by weight. However, the morphological analysis identified the presence of nanoclay agglomerates, indicating potential areas for optimization in the dispersion process. The findings present a promising direction for developing advanced UPR-based materials, emphasizing the pivotal role of nanofillers in achieving superior mechanical performance.
PL
Analizowano wpływ nanoglinki o modyfikowanej powierzchni na wytrzymałość na zginanie nienasyconych żywic poliestrowych (UPR). UPR, znane ze swoich solidnych właściwości mechanicznych, znajdują szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. W celu dalszej poprawy tych właściwości do matrycy żywicznej wprowadzono nanonapełniacz, a dokładnie nanoglinkę z modyfikowaną powierzchnią. Badania wykazały znaczną poprawę wytrzymałości na zginanie przy optymalnym dodatku nanoglinki w ilości 0,1% mas. Analiza morfologiczna wykazała obecność aglomeratów nanoglinki, wskazując potencjalne obszary optymalizacji w procesie dyspersji. Odkrycia wyznaczają obiecujący kierunek rozwoju zaawansowanych materiałów na bazie UPR, podkreślając kluczową rolę nanonapełniaczy w osiąganiu doskonałych parametrów mechanicznych.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the present investigation, laminated composite beams subjected to a bending static loading are studied in order to determine their failure mechanisms and the first ply failure (FPF) load. The FPF analysis is performed using a refined rectangular plate element. The present element is formulated based on the classical lamination theory (CLT) to calculate the in-plane stresses. To achieve this goal, several failure criterions, including Tsai-Wu, Tsai-Hill, Hashin, and Maximum Stress criteria, are used to predict failure mechanisms. These criterions are implemented within the finite element code to predict the different failure damages and responses of laminated beams from the initial loading to the final failure. The numerical results obtained using the present element compare favorably with those given by the analytic approaches. It is observed that the numerical results are very close to the analytical results, which demonstrates the accuracy of the present element. Finally, several parameters, such as fiber orientations, stacking sequences, and boundary conditions, are considered to determine and understand their effects on the strength of these laminated beams.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The current era of nanomaterials brings advancements in science and technology. This creates new solutions and possibilities in the creation of novel spatial structures. This study leads through the presentation of iconic architectural objects created with the use of high strength composite materials and tensegrity structure. Then presents the design process, numerical simulations of the three-way tensegrity grid prototype module. Static stress simulations were done within the simulation engine of the Fusion 360 software. Moreover, 1:1 scale prototype was developed. It could be used as a modular construction slab of a novel architectural design. One of the key characteristic features of high strength composite materials, high strength-to-weight ratio, combined with tensegrity structures allows to develop lightweight and hence very durable spatial structures. This gives tensegrity structures a very low dead load value as compared to traditional reinforced concrete structures. Thanks to the application of high strength and hence lightweight materials, the dead load of the prototype is only 0,18 kN/m².
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.