Ocena uszkodzenia porowatej ceramiki polikrystalicznej na podstawie analizy odkształceń w stanie jednoosiowego ściskania

• Autorzy: Samborski S. , Sadowski T.

Warianty tytułu

EN

Damage assessment of porous polycrystalline ceramics on the basis of strain analysis in uniaxial compression

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych tworzyw ceramicznych (MgO i Al203) o porowatości od 3.3 do 38%. Przeprowadzono jednoosiowe ściskanie próbek walcowych. Procedurę obciążania-odciążania-dociążania prowadzono aż do zniszczenia próbek. Na podstawie analizy odkształceń wyznaczono bieżące wartości cech wytrzymałościowych (moduły Younga. współczynniki Poissona) i oceniono stan anizotropowego uszkodzenia poprzez wyznaczenie stanu odkształceń trwałych przy wielokrotnym odciążaniu materiału. Strukturę ceramiki scharakteryzowano poprzez obserwacje mikroskopowa (SME). Wyznaczono odporność na kruche pękanie materiału za pomocą prób trój punktowego zginania beleczek z karbem.

EN

This article presents the outcomes of experiments on ceramics with porosity from 3.3 to 38%. Cylindrical samples of MgO and A1;03 were loaded in compression. The loading-unloading-reloading procedure was conducted until rupture. On the basis of strain analysis the values of the mechanical characteristics were estimated (Young moduli, Poisson coefficients). Damage state was evaluated by estimation of permanent strains after multiple unloading of ceramic samples. Material structure was characterized by microscopic observations (SEM). Three point bending tests gave relations between porosity and fracture toughness for alumina and for magnesia.

Słowa kluczowe

PL

uszkodzenie; analiza odkształceń; ceramika polikrystaliczna

EN

damage; strain analysis; polycrystalline ceramics

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Acta Mechanica et Automatica
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 1, no. 1
• Strony: 93--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Samborski S.

autor

Sadowski T.

• Katedra Mechaniki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin,

Bibliografia

• 1. Ashby M.F., Jones D.R.H. (1996), Materiały inżynierskie cz. 2. Kształtowanie struktury i właściwości, dobór materiałów., WNT, Warszawa.
• 2. Jayaseelan D., Kondo D., Brito M.E., Ohji T. (2002), High-Strength Porous Alumina Ceramics by the Pulse Electric Current Sintering Technique. J. Am. Ceram. Soc., Vol. 85, No 1, 267-69.
• 3. Lemaitre J. (1996), A Course on Damage Mechanics, Springer, Berlin.
• 4. Munz D., Fett T. (1999), Ceramics. Mechanical Properties, Failure Behaviour, Materials Selection, Springer, Berlin.
• 5. Oczoś K.E. (1996), Kształtowanie ceramicznych materiałów technicznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów.
• 6. Ostrowski T., Rödel J. (1999), Evolution of Mechanical Properties of Porous Alumina During Free Sintrering and Hot Pressing. J. Am. Ceram. Soc., Vol. 82, No 11, 3080-3086.
• 7. Pampuch R. (1988), Materiały ceramiczne. Zarys nauki o materiałach nieorganiczno-niemetalicznych, PWN, Warszawa.
• 8. Papadopoulos G.A., Kytopoulos V.N., Sadowski T. (1994), Experimental Study of Fracture Process in MgO Polycrystalline Ceramics, W: Proceedings of the Brittle Matrix Composites 4, Warszawa 1994, 634-643.
• 9. Rice R.W. (1993), Evaluating Porosity Parameters for Porosity-Property Relations. J. Am. Ceram. Soc.; Vol. 76, No 7, 1801-808.
• 10. Rice R.W. (1998), Porosity of Ceramics, Marcel Dekker Inc., New York.
• 11. Sadowski T. (1994), Modelling of Semi-Brittle MgO Ceramic Behaviour under Compression. Mechanics of Materials; Vol. 18, 1-16.
• 12. Sadowski T., Samborski S. (2003), Modeling of Porous Ceramic Response to Compressive Loading. J. Am. Ceram. Soc.; Vol. 86, No 12, 2218-2221.
• 13. Sadowski T., Samborski S., Librant Z. (2005), Damage Growth in Porous Ceramics, W: Proceedings of the Fractography of Advanced Ceramics II Stara Lesna, Slovakia 2004, Trans Tech Publications, Rotterdam, Netherlands, Vol. 290, 86-93.
• 14. Sammis C.G., Ashby M.F. (1986), The Failure of Brittle Porous Solids under Compressive Stress States. Acta Metall.; Vol. 34, No 3, 511-526.
• 15. Skrzypek J., Ganczarski A. (1998), Application of the Orthotropic Damage Growth Rule to Variable Principal Directions. Int. J. Dam. Mech.; Vol. 7, 180-206.
• 16. Wang H.T., Liu X.Q., Meng G.Y. (1997), Porous -Al2O3 Ceramics Prepared by Gelcasting. Mat. Res. Bull.; Vol. 32, No 12, 1705-1712.