Przydatność polimerów stosowanych w technologii druku 3D do budowy modeli doświadczalnych służących do badań dynamicznych na stole wstrząsowym

• Autorzy: Dulińska Joanna , Boroń Paweł , Tatara Tadeusz , Budzik Grzegorz , Przeszłowski Łukasz

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2024.01.04

Warianty tytułu

EN

The suitability of polymers used in 3D printing technology for building experimental models for dynamic tests on a shaking table

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Technologia druku 3D ma coraz większe zastosowanie w budownictwie. W artykule zaprezentowano ocenę przydatności wybranych polimerów do druku modeli laboratoryjnych służących do identyfikacji częstotliwości drgań własnych obiektów na stole wstrząsowym. Wyznaczono doświadczalnie parametry fizykomechaniczne polimerów, a także obliczono skale podobieństwa w przypadku modeli wydrukowanych z analizowanych polimerów. Wskazano na parametry materiałowe polimerów warunkujące możliwość i zasadność ich stosowania w badaniach dynamicznych na stole wstrząsowym.

EN

3D printing technology is gradually becoming more employed in civil engineering. The article assesses the suitability of selected polymers for printing laboratory models used to identify the natural frequencies of structures on a shaking table. Experimental physical and mechanical parameters of the polymers were determined, and similarity scales were calculated for models printed with the analysed polymers. The material parameters of the polymers determining the possibility and validity of their use in dynamic tests on a shaking table were also indicated.

Słowa kluczowe

PL

druk 3D; polimer; charakterystyka materiałowa; model dynamiczny; model doświadczalny; badanie dynamiczne; stół wstrząsowy

EN

3D printing; polymer; material characteristics; dynamic model; experimental model; dynamic test; shaking table

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 1
• Strony: 17--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Dulińska Joanna

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej

• https://orcid.org/0000-0002-4140-8120

autor

Boroń Paweł

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej

• https://orcid.org/0000-0003-4977-6574

autor

Tatara Tadeusz

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej

• https://orcid.org/0000-0002-4071-2358

autor

Budzik Grzegorz

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

• https://orcid.org/0000-0003-3598-2860

autor

Przeszłowski Łukasz

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

• https://orcid.org/0000-0002-1212-9069

Bibliografia

• [1] Casaburo A., Petrone G., Franco F., De Rossa S. A review of similitude methods for structural engineering. Appl Mech Rev. 2019; http://doi.org/10.1115/1.4043787.
• [2] Gaojie Y., Chunguang L. A model for underwater shaking table tests on the basis of different similar criteria. Appl Ocean Res. 2022; https://doi.org/10.1016/j.apor.2021.103010.
• [3] Tabatabaiefar H.R., Mansoury B. Detail design, building and commissioning of tall building structural models for experimental shaking table tests. Struct Design Tall Spec Build. 2016; http://doi.org/10.1002/tal.1262.
• [4] Silvestri S., Baraccani S., Foti D., Ivorra S., Theodossopoulos D., Vacca V., Roman J.O., Cavallini L., Mokhtari E., White R., Dietz M., Mylonakis G. Shaking table testing of groin vaults made by 3D printers. Soil Dyn Earthq Eng. 2021; https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2021.106880.
• [5] Bianchini N., Mendes N., Calderini Ch., Lourenco P. B. Modelling of the dynamic response of a reduced scale dry joints groin vault. J Build Eng 2023; https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.105826.
• [6] Park M.J., Cheon G., Alemayehu R.W., Ju Y.K. Seismic performance of F3D free-form structures using small-scale shaking table tests. Materials. 2022; 15: 2868. https://doi.org/10.3390/ma-15082868.
• [7] Xu W., Huang S., Han D., Zhang Z., Gao Y., Feng P., Zhang D. Toward automated construction: The design-to-printing workflow for a robotic in-situ 3D printed house. Case Stud Constr Mater. 2022; https://doi.org/10.1016/j.cscm.2022.e01442.
• [8] Calhoun S.J., Harvey Jr. P.S. Enhancing the teaching of seismic isolation using additive manufacturing. Eng Struct. 2018; https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.03.084.
• [9] Wong J., Lakshmipathy L., Armas P.J., Paredes A.E., Park C., Campos J.A. Design and small-scale testing of 3d printed seismic isolators. In: 2019 ASEE Annual Conference & Exposition. 2019. No 26587.
• [10] Elbaz Y., Naeem M., Leblouba M., Arab M.G. Cyclic performance of 3D-printed snakeskin-bio-inspired interfaces. In: Advances in Science and Engineering Technology International Conferences (ASET). 2022. http://doi.org/10.1109/ASET53988.2022.9734947.
• [11] Boroń P., Dulińska J., Jurkowska N., Tatara T. Wpływ kąta rastrowania na właściwości mechaniczne polimeru PLA-IMPACT w technologii druku 3D. Materiały Budowlane. 2022; http://doi.org/10.15199/33.2022.04.02.
• [12] Krawinkler H., Moncarz P. Similitude requirements for dynamic models. Aci publication. 1982; 73: 1 - 22.
• [13] Li C.S., Lam S.S., Zhang M.Z., Wong Y.L. Shaking table test of a 1:20 scale high-rise building with a transfer plate system. J Struct Eng. 2006; https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2006)132:11(1732).
• [14] PN-EN ISO 527-1:2020-01. Tworzywa sztuczne – Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu – Część 1: Zasady ogólne.
• [15] PN-EN ISO 527-2:2012. Tworzywa sztuczne – Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu – Część 2: Warunki badań tworzyw sztucznych przeznaczonych do prasowania, wtrysku i wytłaczania. 2012.
• [16] PN-EN ISO 604-2006 Tworzywa sztuczne – Oznaczanie właściwości przy ściskaniu
• [17] Tatara T., Ratajewicz B. Wpływ stanu technicznego komina żelbetowego na jego właściwości dynamiczne. Inżynieria i Budownictwo. 2015; 71 (1); 3 - 7.
• [18] Ratajewicz B. Wpływ eksploatacji na charakterystyki dynamiczne jednoprzewodowych żelbetowych kominów przemysłowych. Rozprawa doktorska Politechnika Krakowska 2022.
• [19] Tatara T., Ratajewicz B. The selection of a dynamic model of a RC chimney based on in situ research. In: Experimental Vibration Analysis for Civil Structures. EVACES 2017. Conte J., Astroza R., Benzoni G., Feltrin G., Loh K., Moaveni B., editors. 2018; https://doi.org/10.1007/978-3-319- 67443-8_54.