Wielofunkcyjne warstwowe materiały kompozytowe na kadłuby wybranych jednostek eksploatowanych w warunkach żeglugi śródlądowej

• Autorzy: Grabian J. , Ślączka W. , Przetakiewicz W.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2018.25

Warianty tytułu

EN

Multifunctional laminated composite materials of hulls of selected vessels operated in inland shipping conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia badania wstępne dotyczące wielowarstwowego materiału kompozytowego spełniającego postawione wymagania dotyczące budowy kadłubów wybranych jednostek pływających, przeznaczonych do żeglugi śródlądowej. Dokonano analizy i opisano warunki eksploatacyjne jednostek pływających śródlądowych, ze szczególnym naciskiem na bezpieczeństwo i koszty obsługi eksploatacyjnej jednostek. Zaproponowano sposób zwiększenia bezpieczeństwa użytkowania jednostki przez wprowadzenie wielowarstwowego materiału ograniczającego możliwości rozszczelnienia kadłuba w przypadku uderzenia o obiekty znajdujące się pod wodą. W celu badań porównawczych określono warunki przyjętej technologicznej próby zginania oraz wymagania dotyczące wielowarstwowych płyt próbnych. Wytworzono trój- i czterowarstwowe płyty próbne o grubości 14-30 mm, wykorzystując: kompozyty zawiesinowe na bazie żywicy epoksydowej zbrojone cząstkami ceramicznymi, kompozyty na bazie żywicy poliestrowej zbrojone uporządkowanym włóknem szklanym oraz piany metalowe na bazie aluminium oraz kompozytu aluminiowo-ceramicznego. Przedstawiono wyniki wstępnych badań dotyczących odporności płyt próbnych na zginanie w warunkach przyjętej próby technologicznej, a także odporności na ścieranie. Odniesiono się do możliwości wytwarzania tak skomponowanych materiałów warstwowych w warunkach znanej, szeroko stosowanej technologii formowania elementów kształtowych z kompozytów polimerowo-szklanych w formach negatywowych. Doprecyzowano typ śródlądowych obiektów pływających, wykazując zalety i celowość stosowania tych materiałów.

EN

The article presents the preliminary tests of a multilayer composite material that meets design requirements for hulls of some vessels intended for inland navigation. In the analysis and description of operating conditions of inland vessels a particular focus was put on the safety and operational costs of the vessels. The solution proposed to increase operational safety consists in introducing a multilayer material that limits the loss of hull integrity in the case a vessel hits an underwater object. For comparative studies, the conditions of the adopted technological bending test were defined along with requirements for multilayer test plates. Plates produced for the tests were three- and four-layered 14-30 mm thick plates made of three materials: epoxy resin-based suspension composites reinforced with ceramic particles, polyester resin-based composites reinforced with ordered fiberglass and metal foams based on aluminium and aluminium-ceramic epoxy. The preliminary research results include the resistanceof test plates to bending in the adopted technological test conditions and abrasive resistance. Particular reference was made to the manufacturing of so composed layered materials applying a known and widely used process of forming profiled elements of polymer-glass composites in negative moulds. The type of inland vessel was more precisely indicated, along with advantages and purpose of using the materials under consideration.

Słowa kluczowe

PL

żegluga śródlądowa; kadłub; materiały wielofunkcyjne; materiały wielowarstwowe; kompozyt polimerowo-szklany; piana aluminiowa

EN

inland shipping; hull; multifunctional materials; multilayer materials; composite polymer-glass; aluminum foam

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 90 [298], nr 3
• Strony: 297--308
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Grabian J.

• Akademia Morska, 70-500 Szczecin, Wały Chrobrego 1-2

autor

Ślączka W.

• Akademia Morska, Szczecin

autor

Przetakiewicz W.

• Akademia Morska, Szczecin

Bibliografia

• 1. https://www.gettyimages.at.
• 2. Ignalewski W.: Wpływ nowoczesnych technologii na rozwój statków śródlądowych w Europie, Wrocław 2017.
• 3. Gawdzińska K., Chybowski L., Bejger A., Krile S.: Determination of technological parameters of saturated composites based on sic by means of a model liquid, Metalurgija, 55 (2016) 659-662.
• 4. INCONATRANS. Projekt NCBiR E! 3065. Nowa generacja przyjaznych środowiskowo statków śródlądowych i przybrzeżnych dla polskiego systemu dróg wodnych relacji wschód–zachód.
• 5. Ashby F., Evans A., Flech A.: Metal Foams a Design Guide, Butterworth–Heinemann, Woburn 2000.
• 6. Fiebig C., Steffen M.E., Caba S., Koch M.: Hybrid Composites of Plastic and Aluminium Foam, Euro Hybrid Materials and Structures 2016, pp. 170-176.
• 7. Gawdzińska K., Chybowski L., Przetakiewicz W.: Study of thermal properties of cast metal-ceramic composite foams, Arch. Foundry Eng., 17 (2017) 47-50.
• 8. Gawdzińska K., Gucma M.: Two-criteria analysis of casting technologies of metal and composite foams, Arch. Metall. Mater., 60 (2015) 305-308.
• 9. Grabian J.: Kompozytowe piany metalowe w przemyśle okrętowym, Wydawnictwo FOTOBIT, Kraków 2012.
• 10. PN-EN ISO 7438:2006. Metale – Próba zginania. Statyczna próba zginania technologicznego.
• 11. Gawdzinska K., Bryll K., Nagolska D.: Influence of heat treatment on abrasive wear resistance of silumin matrix composite castings, Arch. Metall. Mater., 61 (2016)177-182.
• 12. Grabian J., Ślączka W., Pawłowska P., Kostrzewa W.: The role of innovative composite materials in the safe and efficient operation of floating marine structures, Sci. J. Maritime University Szczecin, 52 (2017) 23-29.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).