Comparative Research of the Dynamic Young's Module of Fibres

• Autorzy: Więcek T. , Konecki W.

Warianty tytułu

PL

Badania porównawcze dynamicznego modułu Younga włókien

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This work presents an investigation of the dynamic Young's modulus for fibres of varied thickness performed on an Impulse Mechanical Spectrometer (IMS) and Dynamic Mechanical Analyser (DMA). The IMS was designed and built by the authors and the DMA instrument was produced by TA Instrument Co (USA). Because different methods are applied for determination of the dynamic Young's modulus it was necessary to perform a comparison analysis of the results received from the IMS and DMA, which are currently the most frequently used testers. This analysis shows that an IMS can be used when a DMA cannot be applied. The parameter set comprising the dynamic Young's modulus for longitudinal vibrations can find application in material engineering in industry. The DMA method does not require the application of mathematical formulas to determine Young's modulus but requires calibration as apposed to IMS. Measurements of the elasticity modulus were carried out under automatically stabilised climatic conditions. The compliance of the results obtained allows us to evaluate positively the performance of the Impulse Mechanical Spectrometer. Comparison of the results makes it possible to determine the measuring possibilities of the DMA and IMS and show the advantages of IMS over DMA.

PL

Praca przedstawia badania dynamicznego modułu Younga włókien zróżnicowanych grubością za pomocą opracowanego i wykonanego przez autorów nowego Impulsowego Spektrometru Mechanicznego ( IMS) oraz Dynamicznego Analizatora Mechanicznego (DMA) produkcji TA Instrument Co, (USA). Z uwagi na stosowanie różnych metod do pomiaru dynamicznego modułu Younga nastąpiła konieczność przeprowadzenia analizy porównawczej otrzymanych wyników z IMS i DMA który obecnie jest najbardziej popularnym przyrządem. Analiza pokazuje, że spektrometr może być użyty w sytuacjach gdy DMA nie może być już wykorzystany. Poszerzone charakteryzowanie włókien o dynamiczny moduł sprężystości podłużnej ma zastosowanie w inżynierii materiałowej w przemyśle. Metoda DMA nie wymaga stosowania zależności matematycznych do wyznaczania modułu Younga, jednak samo urządzenie wymaga kalibracji przed pomiarem w przeciwieństwie do IMS. Badania modułu sprężystości zostały przeprowadzone w automatycznie stabilizowanych warunkach klimatycznych. Zgodność uzyskanych wyników pozwala pozytywnie ocenić działanie Impulsowego Spektrometru Mechanicznego. Porównanie wyników pozwala na określenie możliwości pomiarowych DMA i IMS i wykazanie zalet IMS w odniesieniu do DMA.

Słowa kluczowe

EN

fibres; mechanical spectroscopy; dynamic modulus

PL

włókna; moduł Younga dynamiczny; Impusowy Spektrometr Mechaniczny (IMS)

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 20, no. 5 (94)
• Strony: 36--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Więcek T.

autor

Konecki W.

• Poland, Łódź, Lodz University of Technology, Faculty of Material Technologies and Textile Design

Bibliografia

• 1. Kristofic M, Ujhelyiova A and Vassova I,et al. Modyfication of PA 6 Fibres with Bentonite, Cloisite and Concentrates (Copolyamide+Bentonite). FIBRES &TEXTILES in Eastern Europe 2011; 19,1: 24-29.
• 2. Vozkova P. Modelling of composite mechanical properties. In: 15th International Conference STRUTEX, 2008.
• 3. Saravanan D. Sonic modulus-a unique characterization method. Journal of the Textile Association. Jan.-Feb. 2007.
• 4. Dems K. Sensivity and design of fibre layout In composites. Journal of Theoretical and Applied Mechanics 2000; 38; 4.
• 5. Galina H. Fizykochemia polimerów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej,Rzeszów 1998.
• 6. Ward JM. Mechaniczne właściwości polimerów jako tworzyw Konstrukcyjnych.PWN, Warszawa 1975.
• 7. Ferry JD. Lepkosprężystość poli-merów.WNT, Warszawa 1965.
• 8. Przygodzki W. Metody fizyczne badań polimerów. PWN, Warszawa 1990.
• 9. Wasilewski A, Więcek T and Jonscher AK. Testing of Mechanical Properties of Materials by Means of an Optical Method Based of Light Diffraction.Optica Applicata 1999; XXIX; 3.
• 10. Wasilewski A, Więcek T and Magalas LB. A New Impulse Mechanical Spectrometer to Study the Dynamic Machanical Properties of Filaments. Solid State Phenomena 2003; 89: 343-348.
• 11. Wolfenden A. et al. Dynamic Young’s Modulus Measurements in Metallic Materials: Results of an Interlaboratory Testing Programm. Journal of Testing and Evaluation, 1989; January: 2-13.
• 12. Roebben G, Bollen B and Brebels A, et al. Impulse Excitation Apparatus to Measure Resonant Frequencies, Elastic Moduli and Internal Friction at Room and High Temperature. Rev. SCI. Instrum.1997; 68(12): 4511-1515.
• 13. Malacara D and Thompson BJ. Handbook of Optical Engineering. Marcel Dekker, Inc. 2001.
• 14. Kiciński W and Swędrowski L. Metrologia dziś i jutro. Wydawnictwo Politechnika Gdańska, 2009.
• 15. Jonsher AK. Universal relaxation law.Chelsea Dielectrics Press, London,1966.
• 16. Rossing TD and Fletcher NH. Principles of vibration and sound. Springer-Verlag,New York, 2004.
• 17. Osiński Z. Tłumienie drgań. PWN,Warszawa, 1997.
• 18. Wilczyński AP. Mechanika polimerów w praktyce konstrukcyjnej. WNT,Warszawa, 1984.
• 19. Arendarski J. Niepewność pomiaru. OficynaWydawnicza Politechniki Warszawskiej,2003.
• 20. www.tainstruments.com