Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Estimation of thermal stresses trapped in the mast shell shaft after a fire

Gierczak Jan, Ignatowicz Rajmund Leszek

Materiały Budowlane

|

2025

|

nr 3

10--17

EN

This paper presents a method of analyzing a steel shell structure subjected to a momentary high‑temperature load due to a fire caused by an electrical short circuit. Based on metallographic tests and the temperature and distribution recorded during the fire by the extinguishing team, the temperature load on the mast shaft structure was numerically reconstructed. The numerical simulation results showed the formation of internal (residual) stresses after the fire‑extinguishing action, which can only be released by dismantling the structure. Based on the damaged state of the zinc coating, a method of estimating the maximum prevailing temperature during the fire was presented.

PL

W artykule przedstawiono sposób analizy stalowej konstrukcji powłokowej poddanej chwilowemu obciążeniu wysoką temperaturą na skutek pożaru wywołanego zwarciem instalacji elektrycznej. Na podstawie badań metalograficznych i zarejestrowanej temperatury oraz jej rozkładu w czasie pożaru przez zespół gaśniczy, odtworzono numerycznie obciążenie temperaturą konstrukcji trzonu masztu. Wyniki symulacji numerycznej pozwoliły wykazać powstanie naprężeń wewnętrznych (własnych), powstałych po zakończeniu akcji gaśniczej, które można uwolnić tylko przez demontaż konstrukcji. Na podstawie stanu uszkodzenia powłoki cynkowej przedstawiono sposób oszacowania maksymalnej temperatury panującej w czasie pożaru.

2

Temperature Conditions Change in the High Pressure Die Casting mold Volume Depending on the Gating System Volume

Majernik J., Podaril M., Majernikowa M., Sramhause K.

Archives of Foundry Engineering

|

2025

|

Vol. 25, iss. 1

52--58

EN

The high pressure die casting technology is characterized by high efficiency, which is given by pressing the liquid metal into the die cavity and the subsequent solidification of the cast in a short period of time. The short casting cycle duration and the rapid temperature conditions alternation at the interface cast – die cavity, as well as in the die volume itself, cause cyclic thermal stress of the die material. The submitted article investigates the influence of gating system volume on the temperature conditions change in the high pressure die casting mold volume. Five gating system variants with different runners volume for specific type of low-weight silumin based cast were used to assess the temperature changes in the high pressure die casting mold volume. The temperature was monitored in two selected places of the gating system, with a distribution of 1mm, 2mm, 5mm, 10mm and 20mm in the direction from the working die cavity face to the volume of the fixed and movable part of the die. As a comparison parameter, the melt temperature in the runner center above the measured point and the melt temperature close to the die face were monitored. Monitoring of the temperature change was performed using the Magmasoft simulation program. It has been proven that the gating system volume affects the thermal stress of the die, the temperature drop in the die volume and the casting cycle duration. In conclussions, proposals for measures to reduce the high thermal stress of the die resulting from the gating system volume and design are presented. These proposals will subsequently be verified in the following research activities and compared with the resulting casts quality.

3

Problematyka utrzymania i budowy nawierzchni betonowych

Stawowiak Michał

Magazyn Autostrady

|

2024

|

Nr 5

37--42

PL

Artykuł dotyczy problematyki związanej z utrzymaniem i budową nawierzchni betonowych. Autor omawia różne aspekty projektowania i konstrukcji nawierzchni betonowych, takie jak: grubość płyt, szczeliny dylatacyjne, rodzaje podbudowy oraz metody ich połączenia. Przedstawia także różne techniki utrzymania i naprawy nawierzchni, jak również doświadczenia z różnych krajów w zakresie optymalizacji konstrukcji betonowych pod kątem odporności na warunki środowiskowe i eksploatacyjne.

EN

The article addresses issues related to the maintenance and construction of concrete surfaces. The author discusses various aspects of the design and construction of concrete surfaces, such as slab thickness, expansion joints, types of substructures and methods of their connection. Various techniques for maintaining and repairing surfaces are also presented, as well as experiences from different countries in the field of optimising concrete structures in terms of resistance to environmental and operational conditions.

4

Optimisation of material composition in functionally graded plates using a structure-tuned deep neural network

Chiba Ryoichi, Kishida Takuya, Seki Ryoto, Sato Seiya

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2024

|

Vol. 29, no. 4

78--95

EN

This study presents a neural network (NN)-based approach for optimising material composition in multi-layered functionally graded (FG) plates to minimise steady-state thermal stress. The focus is on the metal-ceramic composition across the thickness of heat-resistant FG plates, with the volume fractions of the ceramic constituent in each layer treated as design variables. A fully-connected NN, configured with an open-source Bayesian optimisation framework, is employed to predict the maximum in-plane thermal stress for various combinations of design variables. The optimal distribution of material composition is determined by applying a backpropagation algorithm to the NN. Numerical computations on ten- and twelve-layered FG plates demonstrate the usefulness of this approach in designing FG materials. NNs trained with 8000 samples enable the successful acquisition of valid optimal solutions within a practical timeframe.

5

FEM Analysis of Residual Stresses in Welded Aluminum and Polyamide 6

Praski Marcin, Kowalczyk Piotr, Szumowski Radosław, Stankiewicz Karolina, Leski Andrzej

Fatigue of Aircraft Structures

|

2024

|

Iss.16

57--74

EN

Thermoplastic composites enable weldable, recyclable aircraft structures, but thermal mismatch between metals and polymers can introduce detrimental residual stresses. This study develops a finite element method (FEM) framework to predict residual stress fields in resistance-welded joints between aluminum 7075 and carbon-fiber-reinforced polyamide 6 (PA6). Transient thermal analyses with multilinear, temperature-dependent properties were coupled to mechanical analyses; contact conditions transitioned from frictional to bonded at PA6 melting. Three thermal cycles (20°C→220°C→20°C, 20°C→240°C→20°C, 20°C→260°C→20°C) were examined to assess peak-temperature effects. The simulations show stress contours that decay with distance from the bond and reveal pronounced peaks in both normal and shear components at weld edges, consistent with shear-lag theory. Within the bonded interior, average stresses are relatively low, whereas edge concentrations identify likely sites for debonding or delamination initiation. The magnitude of residual stresses increases with thermal gradient, underscoring the need for parameter control during welding. The FEM outputs will be validated against uniaxial tension and three-point bending tests on welded specimens, with future work quantifying fatigue-life reduction under combined thermal and mechanical cycling. The results highlight mitigation priorities for bonded repairs and hybrid aerospace structures, including process-curve tuning (current/pressure/cooling) and edge-region design measures.

6

Wpływ zmian temperatury na stan przemieszczeń i naprężeń w płycie betonowej

Mackiewicz Piotr, Szydło Antoni

Budownictwo, Technologie, Architektura

|

2024

|

nr 3

46--51

PL

Oddziaływanie temperatury w ciągu doby powoduje istotne zmiany w odkształcaniu się płyt betonowych wbudowanych w nawierzchnie drogowe. W związku z rozszerzalnością termiczną oraz nierównomiernym oddziaływaniem temperatury, płyta betonowa odkształca się w ciągu doby w zależności od różnych warunków jej posadowienia. Związane jest to z różnymi typami warstw oraz stanem podłoża, na którym spoczywa płyta. W Polsce, z uwagi na częste zmienne warunki pogodowe, nawierzchnie betonowe poddawane są cyklicznym oraz zróżnicowanym odziaływaniom termicznym w ciągu roku i doby. W artykule przeanalizowano wpływ różnych warunków podparcia płyty na stan przemieszczeń i naprężeń w analizowanym układzie warstwowym. Obliczenia numeryczne przeprowadzono w zależności od zmiennej temperatury dobowej z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych (MES). Z obliczeń wynika, że na skutek dobowych zmian temperatury w obszarze szczelin poprzecznych w podbudowie mogą pojawić się skumulowane przemieszczenia pionowe oraz naprężenia rozciągające prowadzące do uszkodzenia nawierzchni. Wykazano, że stosowanie sztywnych podbudów prowadzi do powstawania większych naprężeń rozciągających w płycie niż dla podbudów podatnych. Natomiast w podbudowach podatnych o małym module sztywności i dodatkowo o małej grubości będą pojawiać się skumulowane przemieszczenia. Pokazano wpływ zmiany wartości modułów i podłoża na wartości termicznych naprężeń rozciągających w płycie betonowej. Stwierdzono, że nawet niewielka zmiana grubości płyty w zakresie 5 cm w specyficznych warunkach może powodować zmiany w odkształceniach i naprężeniach. Przeprowadzone analizy mogą być pomocne przy projektowaniu nowych nawierzchni betonowych jak również ocenie nośności nawierzchni istniejących spoczywających na różnorodnych podłożach.

EN

The impact of temperature over the course of a day causes significant changes in the deformation of concrete slabs embedded in road pavements. Due to thermal expansion and uneven temperature effects, a concrete slab deforms over the course of a day depending on the different conditions of its foundation. This is related to the different types of layers and the condition of the substrate on which the slab rests. In Poland, due to frequent changing weather conditions, concrete pavements are subjected to cyclic and varying thermal actions throughout the year and day. This paper analyzes the effect of different slab support conditions on the state of displacements and stresses in the analyzed pavement system. Numerical calculations were carried out as a function of varying diurnal temperature using the Finite Element Method (FEM). The calculations show that due to diurnal temperature changes, cumulative vertical displacements and tensile stresses leading to pavement failure can occur in the area of transverse cracks in the substructure. It has been shown that the use of rigid substructures leads to higher tensile stresses in the slab than for susceptible substructures. On the other hand, cumulative displacements will occur in susceptible substructures with a low modulus of stiffness and, in addition, a low thickness. The effect of changing modulus and substructure values on the values of thermal tensile stresses in a concrete slab is shown. It was found that even a small change in slab thickness in the range of 5 cm under specific conditions can cause changes in deformations and stresses. The analyses carried out can be helpful in designing new concrete pavements as well as in evaluating the load-bearing capacity of existing pavements resting on a variety of substrates.

7

Evaluation of High Pressure Die Casting Mold Temperature Relations Depending on the Location of the Tempering Channels

Majernik Jan, Podaril Martin, Majernikova M.

Archives of Foundry Engineering

|

2024

|

Vol. 24, iss. 1

115--120

EN

During the casting cycle, the relatively cold material of the mold comes into contact with the significantly higher temperature melt, which causes high temperature fluctuations on the face of the mold and in its volume, which cause cyclic temperature stress. The submitted article is based on conclusions of the article “Evaluation of the temperature distribution of a die casting mold of X38CrMoV5_1 steel”, in which the modification of temperature relations of the mold in the direction from the mold face to its volume was investigated. In current article, the influence of the tempering channel distance on the temperature modification in the volume of high pressure die casting mold is investigated. Three variants of the tempering channels placements with different location respecting the mold cavity were investigated. The temperature was monitored in two selected locations, with distribution of 1mm, 2mm, 5mm, 10mm and 20mm in the direction from the mold cavity surface to the volume of fixed and movable part of the mold. As a comparative parameter, the temperature of the melt in the center of the runner above the measuring point and the temperature of the melt close to the face of the mold were monitored. The measurement was performed using Magma soft simulation software. It was discovered that up to a distance of 5mm from the face of the mold, a zone with complete heat transit without its accumulation occurs. Above this limit, the mold begins to accumulate heat, and from distance of 20mm from the face of the mold, the heat gradually passes into the entire mass of the mold without significant temperature fluctuations. The propositions derived from the results of the experiments presented at the end of the article will subsequently be experimentally verified in further research works.

8

Thermal stresses in a multi-layered spherical tank with a slowly graded structure

Kulchytsky-Zhyhailo Roman

Acta Mechanica et Automatica

|

2024

|

Vol. 18, no. 2

274--281

EN

The central-symmetrical problem of thermoelasticity for a multi-layered spherical tank is considered. The thermal stresses were caused by a temperature difference between the inner and outer surfaces of the tank. Two approaches to solving this problem have been proposed. In the first approach, the boundary problem defined in the components of a considered inhomogeneous spherical tank was solved. In the second approach, the homogenization method with microlocal parameters was used. Good agreement between the solutions was obtained.

9

Analiza termalnych efektów geomechanicznych wywołanych przepływami geotermalnymi

Ruciński Piotr, Szott Wiesław

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 1

28--43

PL

W pracy przedstawiono analizę wpływu efektów temperaturowych na zmianę stanu naprężeń w trakcie pracy złoża geotermalnego. Cel pracy został zrealizowany przy wykorzystaniu metody efektywnego sprzężenia symulacji złożowo-termalnych i geomechanicznych jako sprzężenia hydro-termo-mechanicznego (H-T-M). W ramach tego zadania zbudowano dwa syntetyczne złożowe modele symulacyjne, model przepływowo-termalny oraz model geomechaniczny. Do przepływowego modelu symulacyjnego zaimplementowano dublet otworów: jeden otwór zatłaczający zimną wodę i drugi – wydobywający gorącą wodę. Obliczenia różnych wariantów prognoz przepływu płynów złożowych i energii cieplnej dla złoża geotermalnego realizowano przy użyciu symulatorów Eclipse i Visage pod kontrolą oprogramowania Petrel firmy Schlumberger. W wyniku sprzężonych symulacji uzyskano rozkłady zmian parametrów złożowych (ciśnienia i temperatury) oraz zmian parametrów geomechanicznych (naprężeń i odkształceń) w funkcji czasu. Otrzymane wyniki obliczeń posłużyły do analizy stanu geomechanicznego złoża geotermalnego pod wpływem zmian ciśnienia i temperatury. Dzięki temu możliwe było określenie udziałów efektów temperaturowych i efektów ciśnieniowych w zmianie tensora naprężeń. Wykonane analizy pozwoliły również na wykazanie, który z tych czynników odgrywał dominującą rolę w trakcie pozyskiwania energii geotermalnej. Analiza stanu geomechanicznego została także uzupełniona o analizę stabilności skały złożowej z użyciem diagramów koła Mohra, ze szczególnym uwzględnieniem efektów temperaturowych. Sprzężone symulacje wariantowe pozwoliły na określenie optymalnych parametrów operacyjnych pracy złoża geotermalnego. Zbadano zmienność w czasie temperatury wydobywanej wody dla każdego wariantu symulacyjnego. Skorelowano ze sobą następujące parametry operacyjne: wydajność zatłaczania/odbioru wody i temperaturę zatłaczanej wody oraz wynikowe charakterystyki procesu pozyskiwania energii geotermalnej: czas redukcji temperatury wydobywanej wody do zadanej wartości i całkowitą ilość pozyskanej energii cieplnej. Znalezione zależności pomiędzy wspomnianymi parametrami pozwoliły na optymalizację parametrów operacyjnych pod kątem pozyskania maksymalnej ilości energii cieplnej.

EN

The paper presents analysis of impact of temperature effects on change of stress state during production heat energy from geothermal reservoir. The aim of this paper was achieved by using a method of effective coupling between reservoir-thermal simulations and geomechanical simulations as a hydro-thermo-mechanical coupling (H-T-M). As a part of this project, two synthetic reservoir simulation models were built, a reservoir-thermal model and a geomechanical model. Well doublet was implemented into the reservoir simulation model, a cold water injection well and a hot water production well. The simulation scenarios of reservoir fluid and heat energy flows were calculated for the geothermal reservoir using Eclipse and Visage simulators under the supervision of Petrel software platform (Schlumberger). The results of coupled simulations included distributions of reservoir parameters (pressure and temperature) and geomechanical parameters (stresses and strains) as functions of time. The received results were used for stress state analysis of a geothermal reservoir under changes of pressure and temperature. Consequently, it was possible to determine the contribution of temperature and pressure effects to the change of the stress tensor. The performed analysis also allowed to show which of these factors played a dominant role in the process of producing geothermal energy. The analysis of geomechanical state was also supplemented with reservoir rock stability analysis using Mohr’s circle diagrams, with particular emphasis on temperature effects. Coupled scenario simulations allowed to determine the operating parameters for the maximum thermal energy production from the geothermal reservoir. The time variability of the produced water temperature was investigated for each simulation scenario. The following operational parameters were correlated: the rate of water injection/production and the temperature of the injected water with the resulting characteristics of the geothermal energy production process: the time of reducing the temperature of the produced water to the limiting value and the total amount of thermal energy. The relationships found between the aforementioned parameters allowed for the optimization of operational parameters in terms of obtaining the maximum amount of thermal energy.

10

The Comparative Analysis of Ecological Lubricants

Drabik Jolanta, Kozdrach Rafał, Wolszczak Marek, Michalski Janusz, Duszyński Grzegorz, Piątkowski Mariusz

Tribologia

|

2022

|

nr 4

17--22

EN

On the base of rheological tests, the resistance to deformation of lubricants elaborated on the base of Crambe abyssinica seed oil was evaluated. The developed lubricants were subjected to thermal and mechanical stresses, which allowed the evaluation of their resistance to the oxidation process and anti-wear properties. After tests, the rheological properties of tested lubricants were carried out by determining the complex modulus in oscillation tests. On the base of the rheological parameter, the resistance of lubricants to deformation and change of this indicator under the influence of thermal and mechanical stresses was evaluated. The carried out analysis of changes in the G* complex modulus showed that the tested lubricants show a different resistance to deformation depending on their type and depending on the impact of the extortion. It was found that the rheological index (complex modulus G*) determined in oscillation tests can be a successful criterion for the quality of pro-ecological lubricants.

PL

Na podstawie testów reologicznych oceniono odporności na deformację środków smarowych opracowanych na bazie oleju z nasion Crambe abyssinica. Opracowane środki smarowe poddano działaniu wymuszeń cieplnych i mechanicznych, co umożliwiło ocenę ich odporności na proces utleniania i właściwości przeciwzużyciowych. Po przeprowadzonych testach wyznaczono właściwości reologiczne badanych środków smarowych, wyznaczając moduł zespolony w testach oscylacyjnych. Na podstawie parametru reologicznego oceniono odporność smarów na odkształcenia i zmianę tego wskaźnika pod wpływem wymuszeń cieplnych i mechanicznych. Przeprowadzona analiza zmian modułu zespolonego G* wykazała, że badane środki smarowe wykazują zróżnicowaną odporność na odkształcenia w zależności od ich rodzaju oraz w zależności od oddziaływania wymuszeń. Stwierdzono, że wskaźnik reologiczny (moduł zespolony G*) wyznaczony w testach oscylacyjnych może z powodzeniem stanowić kryterium jakości proekologicznych środków smarowych.

11

Odporność termiczna betonowych nawierzchni lotniskowych

Nita Piotr, Linek Małgorzata, Poświata Adam

Journal of KONBiN

|

2022

|

Vol, 52, iss. 2

89--100

PL

W eksploatacji betonowych nawierzchni lotniskowych często występuje zjawisko powstawania początkowo niewielkich powierzchniowo i stosunkowo płytkich odspojeń przypowierzchniowej warstwy betonu. Może to być wynikiem naturalnych i wymuszonych oddziaływań temperatury na nawierzchnię. Rezultatem tych oddziaływań są naprężenia termiczne powstające w płycie betonowej oraz inne zjawiska zachodzące w strukturze betonu. Znaczące są tu zjawiska związane z przemieszczaniem się pary wodnej w przekroju płyty oraz powiązane z wymienionymi procesy skutkujące defektami struktury betonu. Defekty struktury płyty są efektem kompleksowego oddziaływania zjawisk: termicznych, wilgotnościowych i wytrzymałościowych, które uznano za stymulatory uszkodzeń.

EN

Concrete airfield pavements can frequently suffer from initially small and relatively shallow delamination of the subsurface concrete layer. It may be due to natural and forced temperature impact on the pavement. As a result of these impacts, thermal stresses and other phenomena are formed in the concrete slab. The significant phenomena are those related to the movement of water vapour in the slab cross-section and the associated processes leading to defects of the concrete structure. They are due to the complex interaction of various phenomena: thermal, humidity and strength that were considered damage stimulants.

12

Crack damage evolution in concrete coarse aggregates under microwave‑induced thermal stress

Yuan Yuan, Shao Zhushan, Qiao Rujia, Guo Xuan, Wang Weitao

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 3

art. no. e108

EN

Coarse aggregates of waste concrete can be efficiently separated from mortar under microwave irradiation. However, the microwave-induced damage in aggregates are restricting mechanical properties of the aggregates for replacing natural aggregates. Since damage evolution in rocks treated by microwave are influenced by mineralogy and microwave operating parameters, such as power and irradiation time, understanding the microwave weakening mechanism of rocks is necessary to assess and control the damage of aggregates for recovery of high-quality concrete coarse aggregates. This article develops an approach for evaluating crack damage evolution in aggregates exposed to microwave by combining theoretical analysis with experimental investigation. A theoretical heat source-matrix model based on electromagnetic and thermal properties of mineral components is established for microwave heated aggregates. Substituting microwave irradiating parameters and mineralogy of the aggregates into the model, corresponding temperature fields and thermal stress fields are solved. Cracks in aggregates after microwave exposure are observed using scanning electron microscopy (SEM) and quantified in terms of crack length, density and intensity. Crack damage varied with microwave energy is assessed by crack length and density. Crack propagation is further discussed by contrast of stress intensity factor (SIF) at the crack tip and fracture toughness of the aggregate. Cracking behavior analyzed by SIF of cracks is consistent with that obtained from quantitative analysis on SEM images. The results suggest that granite shows a stronger resistance to thermal stress damage compared with basalt under microwave exposure, and a multistage microwave treatment should be adopted for recovery of various aggregates.

13

Thermomechanical responses of functionally graded cylinders

Eker Mehmet, Yarımpabuç Durmuş

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2021

|

Vol. 20, nr 4

19--28

EN

In this study, thermal and mechanical stresses in hollow thick-walled functionally graded (FG) cylinders is presented under the convection boundary condition. The convective external condition and constant internal temperature in hollow cylinders are investigated. Inhomogeneous material properties produce irregular and two-point linear boundary value problems that are solved numerically by the pseudospectral Chebyshev method. The displacement and thermal stress distributions are examined for two different material couples under particular boundary conditions that are similar to their real engineering applications.Results have demonstrated that the pseudospectral Chebyshev method has low computation costs, high accuracy and ease of implementation and can be easily customized to such engineering problems.

14

Investigation of thermomechanical processes in miniature membrane elastic elements

Tykhan M., Dilay I., Markina O., Markovych V.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2020

|

Vol. 98, nr 1

24--31

EN

Purpose: The demand for the devices structures reliability and machines requires understanding elements operation, in particular elastic elements, under the effect of nonstationary temperature factors. Therefore, it is important to investigate the behaviour of these elements under variable temperature effecting. Design/methodology/approach: In this article, the temperature field and the thermal stresses of the membrane type elastic elements, as well as the thermal deformation of its body part were investigated by the method of numerical analysis. The theoretical results have experimental confirmation. Findings: The article shows possibilities significantly reduce the thermal stress in an elastic element, thereby increase its functional and structural reliability by varying the geometric parameters of the elastic element, the materials selection, and body shape. Research limitations/implications: Numerical modelling of thermal processes requires accurate information about the physico-mechanical properties of materials and heat-exchange coefficient, which in practice may differ from the theoretical ones. Therefore, experimental confirmation of research and decisions is needed. The influence of the "hot" thermal shock was investigated. There is performed interest to investigate the "cold" thermal shock. Practical implications: The obtained results allow creating elastic elements with better functional characteristics for operation in a wide temperature range. They can also be used in the designing of elastic elements not only of membrane type. Originality/value: Performed investigation of thermomechanical processes in the membrane elastic element has revealed important features of its temperature deformations with nonstationary thermal influence. Namely, the nature of thermal deformations can be changed by selecting the geometrical parameters of the element, its material, as well as the conditions of heat-exchange conditions with mating member (body). In this way, it is possible to obtain a controlled deformation and to design the elastic elements with predetermined functional tasks. On the other hand, the design of the membrane element body can create elastic hinges, which allows reducing the thermal stress in the membrane, which significantly increases the reliability of the element operation of this type in conditions of non-stationary temperatures. In general, the conducted investigations allow efficient design of elastic elements for devices, sensors and other precision mechanisms.

15

Massive concrete constructions - problems and tasks for a technologist

Langier Bogdan

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2019

|

Z. 25 (175)

131-136

EN

The article presents fundamental issues related to the construction of massive concrete structures. The specific nature of the dangers associated with concreting and aspects of binder selection for the concrete mix were described. Metallurgical cement has been characterized as a component of massive concrete constructions. It was pointed out that cements containing a high content of granulated blast furnace slag allow the mitigation of the risk of early thermal cracking in concrete, and gives the possibility of obtaining concrete with high durability. The use of metallurgical cements is also a pro-ecological activity that reduces the release of CO2 emissions into the atmosphere.

PL

Przedstawiono podstawowe zagadnienia związane z betonowaniem masywnych konstrukcji betonowych. Opisano specyfikę zagrożeń występujących podczas betonowania oraz aspekty doboru spoiwa do wykonania mieszanki betonowej. Scharakteryzowano cement hutniczy jako składnik betonu masywnego. Wskazano, że cementy zawierające w swoim składzie dużą zawartość granulowanego żużla wielkopiecowego pozwalają na zmniejszenie ryzyka wczesnego termicznego pękania betonu oraz dają możliwość uzyskania betonów o wysokiej trwałości. Stosowanie cementów hutniczych jest także działaniem proekologicznym pozwalającym na obniżenie emisji CO2 do atmosfery.

16

The influence of bond-coat thickness on the temperature distribution and stress level in thermal barrier coatings system

Jasik Anna

Ochrona przed Korozją

|

2019

|

nr 2

41--45

EN

The paper presents the results of numerical calculation of the temperature distribution and thermal stresses in model of two layered thermal barriers coatings of DCL type deposited on the superalloy coupons with NiCrAlY bond-coat. The variable parameter was the thickness of bond-coat layers. In all cases it was assumed that the bond-coat would be the NiCrAlY type coat obtained by plasma spraying, just as the outer insulating layer. The thickness of the bond-coat layer is 100 μm to 300 μm. As the substrate material, the In 625 nickel superalloy was adopted. The insulation layer of TBC systems was built from outer sublayer based on La2Zr2O7 (LZO) ceramic and internal layer was built from conventional 8YSZ. A total thickness of insulation layer was assumed as 300 μm. Presented analysis showed that the overall thickness of bond-coat has important influence on the temperature distribution as well as the thermal stresses. The maximum temperature differences between extreme thickness value was calculated on the level of 50°C.

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych rozkładu temperatury i naprężeń termicznych w powłokowych barierach cieplnych typu DCL naniesionych na elemencie nadstopu z warstwą wiążącą typu NiCrAlY. Zmiennym parametrem była grubość warstw wiążących. We wszystkich przypadkach założono, że powłoka wiążąca była powłoką typu NiCrAlY otrzymaną przez natryskiwanie plazmowe, podobnie jak zewnętrzna warstwa izolacyjna. Grubość warstwy powłoki wiążącej wynosi od 100 μm do 300 μm. Jako materiał podłoża przyjęto super -stop niklu In 625. Warstwa izolacyjna systemów TBC została zbudowana z zewnętrznej warstwy nośnej na bazie ceramicznej La2Zr2O7 (LZO), natomiast wewnętrzna warstwa została zbudowana z konwencjonalnego proszku 8YSZ. Całkowitą grubość warstwy izolacyjnej przyjęto jako 300 μm. Przedstawiona analiza wykazała, że całkowita grubość warstwy wiążącej ma istotny wpływ na rozkład temperatury, jak również na naprężenia termiczne. Maksymalne różnice temperatur pomiędzy ekstremalną wartością grubości obliczono na poziomie 50 ° C.

17

Przewidywanie temperatury twardnienia i naprężeń termicznych w fundamencie śluzy

Żmij Aneta, Klemczak Barbara, Azenha Miguel, Schlicke Dirk

Cement Wapno Beton

|

2019

|

R. 22/84, nr 4

286--295

PL

W pracy przedstawiono symulację numeryczną i analityczną temperatury twardnienia, odkształceń i naprężeń termicznych w fundamencie śluzy Sülfeld-Süd w Niemczech, której budowa zakończyła się w listopadzie 2008 r. Przedstawione wyniki dotyczą jednego z etapów budowy tego fundamentu o rzeczywistych wymiarach 41,5 x 26,5 m i grubości 2 m. Analizę numeryczną przeprowadzono w programie DIANA MES. Uzyskane wyniki zostały porównane z rzeczywistymi pomiarami temperatury, odkształceń i naprężeń w fundamencie śluzy.

EN

The study presents the numerical and analytical simulation of the hardening temperature, thermal strains and stresses in the foundation of the sluice Sülfeld-Süd in Germany, which construction process was completed in November 2008. The present study relates to a particular construction stage of this foundation with real dimensions of 41.5 x 26.5 m and a thickness of 2 m. The numerical analysis was performed in the software DIANA FEA. The obtained results are compared with actual measurements of temperature, strains and stresses in the sluice foundation.

18

Rodzaj cementu ma znaczenie

Huts Andriy, Prokopski Grzegorz

Builder

|

2019

|

R.23, nr 1

71--73

PL

W pracy przedstawiono wyniki numerycznego modelowania rozkładu temperatury w fundamencie masywnym filaru mostowego. Obliczenia przeprowadzono na różnych rodzajach cementu (CEM I 42,5, CEM III/A 32,5, CEM III/A 42,5, CEM III/A 52,5N). Określono oraz porównano wpływ wybranych parametrów składu mieszanek, jakości składników oraz warunków betonowania (temperatury otoczenia i mieszanki betonowej) na rozkład temperatury wykonywanej konstrukcji. Badania przeprowadzono na czterech seriach betonu, różniących się użytym cementem. W trakcie dojrzewania betonu stworzono warunki zbliżone do adiabatycznych (przy których wpływ temperatury zewnętrznej jest ograniczony). Do pomiarów temperatury użyto urządzenia rejestrującego temperaturę Endress-Hauser RSG30 z czujnikami, z których jeden znajdował się wewnątrz dojrzewającego betonu, a drugi na zewnątrz próbki. Pomiarów temperatury dokonywano co 10 minut w okresie tygodnia. Na podstatwie uzyskanych wyników pomiarów sporządzono, dla poszczególnych cementów, wykresy pokazujące zależność wzrostu temperatury od czasu, objaśniające różnice pomiędzy temperaturą otoczenia a temperaturą dojrzewającego betonu. Przeprowadzona analiza wyników w programie ADINA 8.8 umożliwiła pokazanie temperatury wewnątrz betonu na każdym etapie betonowania konstrukcji filara mostowego.

19

Zmiany mikrostrukturalne w płytach skał magmowych poddanych termicznej obróbce metodą płomieniowania

Rembiś M., Dubiniewicz A.

Przegląd Geologiczny

|

2018

|

Vol. 66, nr 7

450--456

EN

The investigations were carried out on stone elements (slabs) cutfrom 11 various igneous rocks: monzogranites, a monzodiorite, granodiorites, a syenodiorite, a labradorite and a dolerite, which were next treated byflaming. In the outer zone of the slabs, the thermally affected minerals expanded and generated among themselves compressing stress phenomena; the process finally caused brittle cracking of the grains involved. As a result, some outer rockfragments have buckled and chipped off, forming surface loss defects. The size of such defects depends on two reasons: various dimensions of rock-forming minerals in the individual slabs, and non-uniform expansion of the mineral grains involved that differ in their coefficients of thermal expansion. Eventually, the defects decide on the esthetic differentiation of the slabs after flaming. In turn, the stone zones located below the reach of flaming have been affected by cracking resulting from forces of the tensile stress. The intensity and orientation ofcracks within the slabs indicate that the physico-mechanical properties of the slabs afterflaming may be inferior if compared with the not flamed stone slabs.

20

Wybrane metody pomiaru sił podłużnych w szynach toru bezstykowego

Stolarczyk Ł., Kardas-Cinal E.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2018

|

z. 121

373--380

PL

Wysokie temperatury w porze letniej mają wpływ na znaczny wzrost sił ściskających w szynach kolejowych. Znaczne naprężenia podłużne w szynach wywołane zwiększoną temperaturą oraz obciążenia dynamiczne od taboru kolejowego mogą osiągnąć wartości, przy których pokonane są opory poprzeczne rusztu toru bezstykowego. Skutkiem pokonania oporu poprzecznego toru bezstykowego jest zjawisko wyboczenia. Wyboczenie toru ze względu na nagły charakter stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa ruchu kolejowego. Artykuł przedstawia różne metody pomiaru sił podłużnych w tokach szynowych toru bezstykowego, w tym sposób wykonywania pomiaru tych sił przy użyciu ekstensometru produkcji polskiej. Wykorzystanie tego urządzenia do pomiarów sił podłużnych zostało przyjęte jako optymalne ze względu na łatwość montażu, dokładność pomiaru oraz możliwość wykonywania pomiarów bez konieczności przerw w ruchu pociągów. W podsumowaniu oceniono przydatność metody pomiarowej przy użyciu ekstensometru oraz jej znaczenie w toku dalszych badań.

EN

High temperatures in the summer season lead to significant increase in compressive forces in railway rails. Significant stresses in rails caused by an increased temperature and dynamic loads from the rolling stock can reach values that can overcame the lateral resistance of the continuous welded rail (CWR) track. The result of overcoming the lateral resistance of the CWR track is the buckling phenomenon. The buckling of the track is a threat to railway traffic safety due to its sudden nature. The article presents various methods for measuring longitudinal forces in the CWR track, including the method using the Polish production extensometer. The use of this device for measurements of longitudinal forces has been accepted as optimal due to the ease of assembly, measurement accuracy and the ability to perform measurements without the need to stop trains. In the summary, the usefulness of the measurement method using the extensometer and its significance in the course of further research are evaluated.