Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 46

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  zmęczenie cieplne
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
In this paper, the subject of the analysis is Rotinger High Performance brake disc, characterized by increased thermal resistance, which is a result of adequate design and material solutions. However, despite declared performance, the analyzed discs suffered accelerated wear over a period of about 20 months. The aim of this study was to assess the causes of the disc failure. As a result, it was showed that the applied material solution still does not differ from standard ones. According to the authors of this paper, an appropriate procedure to improve resistance to thermal fatigue is, among others, changing the shape of graphite precipitates from flake to spheroidal.
EN
The graphite form in cast iron is the structure parameter deciding on its all physical and mechanical properties. Three basic forms of graphite: flake, vermicular (compact) and nodular (spheroidal) are singled out in standard cast iron grades, without a heat treatment. Standards of individual grades of cast iron the most often allow only the homogeneous graphite form, sometimes with addition of 5÷10% of the other form. The interesting and - in the authors opinion - future-oriented material can constitute cast iron in which various forms of graphite are present, e.g. in comparative amounts: spherical and vermicular cast irons. Cast iron within which graphite occurs in two or three forms was named „Vari-Morph” (VM) cast iron, i.e. the one in which spherical and vermicular or vermicular and flake graphite occur in a wide range of proportions. The results of investigations of these new cast iron grades and their properties are presented in the hereby paper.
EN
Nickel base superalloys are hi-tech materials intended for high temperature applications. This property owns a complex microstructure formed by matrix of Ni and variety of precipitates. The type, form and the amount of these phases significantly affect the resulting properties of these alloys. At sufficiently long exposure to high temperatures, the transformation phase can occur, which can lead to degradation of properties of these alloys. A cyclic plastic deformation can accelerate these changes, and they could occur at significantly lower temperatures or in shorter time of exposure. The aim of this study is to describe phase transformation, which can occur by a cyclic plastic deformation at high temperatures in nickel base superalloy Inconel 718.
4
EN
This work deals with the fractography analysis of nickel-base superalloy Inconel 718 fatigued at 700°C in air atmosphere in the high cycle region. During cyclic loading of this alloy at high temperatures some different mechanisms compared to cyclic loading at ambient temperature take place. Cyclic plastic deformation at high temperatures causes some structural changes, which could have some influence.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badania makroskopowych elementów maszyn i pojazdów uszkodzonych eksploatacyjnie lub awaryjnie. Na podstawie wyglądu i umiejscowienia przełomu można wnioskować o przyczynach zniszczenia elementów. Uszkodzenia mają charakter przełomów doraźnych, zmęczeniowych, a także powstałych na skutek zmęczenia cieplnego.
EN
This paper presents the macroscopic examinations of machine components damaged operationally. On the basis of the appearance and location of the cracks, destruction causes of the machine or vehicle components could be recognized. Described damages are brittle fractures, fatigue fractures and fractures caused by thermal fatigue of metals. Macroscopic examination state important criteria of evaluation of operational damage machine or vehicle components.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań zmęczenia cieplnego stali do pracy na gorąco Orvar Supreme (odpowiednik stali WCLV) na stanowisku badawczym zaprojektowanym w Instytucie Obróbki Plastycznej. Stanowisko składało się głównie z następujących elementów: nagrzewnicy indukcyjnej, układu chłodzenia i pirometrów. Pęknięcia cieplne wytworzono na próbkach prostopadłościennych, które wymiarami były zbliżone do standardowych próbek udarnościowych, ale nie miały karbu. Cykle nagrzewania próbki prowadzono w temperaturze wynoszącej: 500°C, 600°C i 650°C. Liczba cykli wynosiła 1 tysiąc i 5 tysięcy. Nieniszczące pomiary łącznej długości pęknięć cieplnych na krawędzi próbki wykonano za pomocą tomografu komputerowego w Instytucie Odlewnictwa w Krakowie. Próbę udarności sposobem Charpy’ego wykonano w temperaturze wynoszącej: 500°C, 600°C i 650°C na próbkach poddanych 1 tysiącowi oraz 5 tysiącom cykli nagrzewania. W badaniach stosowano młot wahadłowy o początkowej energii uderzenia wynoszącej 300 J. Przeprowadzono pomiary głębokości pęknięć na przekrojach próbek, po wykonaniu prób udarności oraz przeanalizowano wyniki otrzymanych badań. Badania te wykonano na próbkach poddanych cyklicznemu nagrzewaniu w temperaturze 600°C i 650°C. W wyniku cyklicznego nagrzewania próbek do temperatury 500°C przy 5 tysiącach cykli nie stwierdzono pęknięć cieplnych. Nagrzanie próbek poddanych cyklicznemu zmęczeniu cieplnemu w temperaturze 500°C i 650°C spowodowało zwiększenie energii uderzenia w porównaniu do próbek ulepszonych cieplnie. W temperaturze 600°C wystąpił efekt zwiększenia twardości, co skutkowało zmniejszeniem energii uderzenia potrzebnej na złamanie próbki udarnościowej. Najdłuższe pęknięcia otrzymano na próbkach poddanych 5 tysiącom cykli nagrzewania w temperaturze wynoszącej 650°C.
EN
The paper presents the results of investigation of thermal fatigue of Orvar Supreme steel (equivalent of WCLV steel) on a test stand designed by the Metal Forming Institute. The stand consisted of the following main elements: induction heater, cooling system of pyrometers. Thermal cracks have been made on rectangular samples with the dimensions close to those of standard impact test pieces but without notch. The heating cycles of the sample have been performed at the temperature of 500oC, 600oC, and 650oC. The number of cycles was 1 thousand and 5 thousand. Non-destructive measurements of the total length of thermal cracks on the sample edge have been performed by means of a computer tomograph by the Institute of Casting in Cracow. Charpy impact test has been performed at the temperature of 500oC, 600oC and 650oC on samples subjected to a thousand and 5 thousand heating cycles. In the tests, Charpy pendulum machine with initial impact energy of 300 J has been used. The crack depths have been measured on the cross sections of samples after impact tests and the test results have been analysed. The tests have been performed on samples subjected to cyclic heating at the temperature of 600oC and 650oC. As a result of the cyclic heating of the samples up to the temperature of 500oC, at 5 thousand cycles, thermal cracks have not been found. Heating has caused increase of the impact energy as compared to toughened samples. At the temperature of 600oC, the effect of hardness increase has taken place, which has resulted in reduction of the energy necessary to break the impact test piece. The longest cracks have been obtained on the samples subjected to 5 thousand heating cycles at 650oC.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań odporności na zmęczenie cieplne wybranej grupy gatunków żeliwa, w których postać wydzieleń grafitu obejmowała grafit kulkowy (sferoidalny), grafit wermikularny oraz płatkowy. Badania zmęczenia cieplnego były realizowane metodą L. F. Coffina — oporowego nagrzewania próbek z wykorzystaniem autorskiego stanowiska. Badania prowadzono dla cykli cieplnych w zakresie: Tmin = 200°C, Tmax = 650÷700°C. Kryterium odporności na zmęczenie cieplne była liczba cykli cieplnych do momentu pęknięcia próbki. We wszystkich badaniach stwierdzono, iż zwiększanie maksymalnej temperatury cyklu cieplnego prowadzi do szybkiego zmniejszenia liczby cykli do zmęczenia cieplnego. Stwierdzono również, iż odporność na zmęczenie cieplne w pierwszej kolejności zależy od wytrzymałości Rm żeliwa, a sam wpływ jest silniejszy niż wynikałoby z liniowej zależności. Stwierdzono ponadto, iż w przypadku żeliwa, w którym w mikrostrukturze zmianie ulega jedynie postać grafitu, odporność na zmęczenie cieplne jest tym większa im bardziej zwarta jest postać grafitu.
EN
The work presents the results of research on thermal fatigue resistance of selected group of casting alloys including spheroidal, vermicular and grey. Thermal fatigue tests were performed on an original test bench using the L. F. Coffin method — resistance heated samples. The thermal fatigue of cast iron was analyzed using the temperature cycle: Tmin = 200°C, Tmax = 650÷700°C. The carried out research confirms that with the maximum heating temperature increase the thermal fatigue resistance decreases. Wider examination has shown that the relation between tensile strength (Rm) and resistance to thermal fatigue is more than linear, i.e. exponential, in character. The shape of graphite has significant and decisive influence on the resistance to thermal fatigue of cast iron. The denser the form of graphite, the greater the cast iron's thermal fatigue resitance.
EN
In this study, a stand for tests of technical objects under the conditions of thermal and mechanical fatigue is presented. Temperature and load changes and the interrelations between them cause difficulties in controlling and recording basic parameters of fatigue tests in laboratory conditions. The article presents the design and creation of a system for temperature change control and adjustment during fatigue tests under the conditions of thermal loading. The test stand was built through the modernization of a standard strength-testing machine.
PL
W pracy przedstawiono stanowisko do badań w warunkach zmęczenia cieplnego oraz mechanicznego. Zmiany temperatury i obciążenia oraz występujące pomiędzy nimi interakcje powodują, że w warunkach laboratoryjnych występują trudności w zakresie sterowania i rejestracji podstawowych parametrów prób zmęczeniowych. W artykule opisano projekt i wykonanie układu sterowania oraz kontroli zmian temperatury podczas badań zmęczeniowych w warunkach obciążeń cieplnych. Stanowisko badawcze zostało stworzone poprzez modernizację standardowej maszyny wytrzymałościowej.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badania zmęczenia cieplnego próbek pokrytych warstwami hybrydowymi. Próbki ze stali narzędziowej do pracy na gorąco WCL i WCLV poddane zostały obróbce cieplnej zgodnie z technologią przygotowania matryc do kucia na prasach. Po azotowaniu jarzeniowym na próbki nałożono powłoki metodą PVD typu CrN i Al0,7Cr15Ti15N mono. Na podstawie pomiarów oraz literatury dobrano warunki cyklu zmęczeniowego. Próby przeprowadzono dla trzech temperatur górnych cyklu Tg = 650, 700, 750°C. Wyniki przedstawiono w postaci opisu powierzchniowej siatki pęknięć oraz za pomocą pomiaru głębokości pęknięć. Wskazano, która z zastosowanych powłok na próbkach stalowych daje najmniejszą intensywność powstawania siatki pęknięć oraz spełnia wymagania stawiane przez warunki przemysłowe.
EN
The paper presents the results of thermal fatigue of hybrid layers. Samples from hot tool steel H11,H13 were subjected to heat treatment compatible with the technology of preparation of forging dies for presses. After nitriding PVD coatings were imposed: CrN and Al0,7Cr15Ti15N mono. On the basis of measurements and literature conditions of cycle fatigue were chosen. Tests were carried out for three temperatures of the upper cycle Tmax = 650, 700, 750 ° C. The results are shown in the form of the surface crack formation, and by measuring the depth of cracks. It was indicated which coating combination with steel gives the lowest intensity of the grid formation of cracks and meets the requirements of the industrial conditions.
PL
Mechaniczne obciążenia cykliczne struktur polimerowych wywołuje procesy dyssypacji energii mechanicznej, które prowadzą do powstania efektu samorozgrzania, tj. lokalnego wzrostu temperatury, odpowiadającemu gradientowi naprężeń. W szczególnych przypadkach obciążania zmęczeniowego, efekt samorozgrzania staje się procesem dominującym i nasila degradację strukturalną. Wcześniejsze badania w tym zakresie wykazują, że efekt samorozgrzania związany jest z sieciowaniem resztkowym grup epoksydowych (EP) w kompozytach włóknistych. Celem prezentowanych badań jest ocena stopnia sieciowania resztkowego oparta na analizie widm Ramana, profili temperaturowych oraz charakterystycznych temperatur w kompozytach poddawanych obciążeniom zmęczeniowym z występowaniem efektu samorozgrzania. Analizie poddano charakterystyczne pasma w widmach Ramana, a także charakterystyczne krzywe temperaturowe i ich zależność od częstotliwości wymuszenia. Uzyskane wyniki pozwalają na charakterystykę mechanizmów degradacji włóknistych kompozytów epoksydowych poddawanych zmęczeniu cieplnemu.
EN
Mechanical cyclic loading of polymeric structures causes dissipation processes, which introduce the self-heating effect, i.e. the local temperature increase equivalent to the stress gradient. In some specific cases of fatigue loading the self-heating effect dominates the process and intensifies the structural degradation. Previous studies in this area show that the heating-up is connected with residual cross-linking of epoxy groups (EP) in the fibrous composites. The purpose of the presented study is an evaluation of degree of residual cross-linking and an analysis of Raman spectra with temperature profiles and characteristic temperatures of EP-based fibrous composites subjected to the fatigue loading with occurrence of the self-heating effect. The characteristic bands in Raman spectra as well as characteristic temperature history curves and their dependence on the excitation frequency were investigated. Obtained results allow for the characterization of degradation mechanisms of EPbased fibrous composites under thermal fatigue.
EN
The investigation results of the thermal fatigue resistance of two ADI grades (EN-GJS-1200-2 and EN-GJS-800-8) are presented in the paper. Tests were performed on the author’s research stand, by means of the resistance heating of samples acc. L.F. Coffin method. The thermal fatigue resistance is the basic criterion in assessing the material suitability for metal moulds. The maximal temperature (Tmax) of thermal cycles influence on their number, which the sample can withstand before cracking, were estimated. Structure transformations, hardness and strength changes of the austempered ductile iron (ADI) were analysed. It was found, that at cyclic heating to Tmax <500°C, the ADI retains its primary ausferritic structure, even after more than 10.000 thermal cycles. Such ADI behaviour predisposes it to be applied as a material for metal moulds used in the pressure die casting, it means mainly at casting Mg and Zn alloys as well as for small castings of Al alloys.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań odporności na zmęczenie cieplne dwóch gatunków żeliwa ADI (EN-GJS-1200-2 i EN-GJS-800-8). Badania prowadzono na autorskim stanowisku badawczym stosując oporowe nagrzewanie próbek, wg metody L.F. Cottina. Odporność na zmęczenie cieplne jest podstawowym kryterium w ocenie przydatności tworzywa (materiału) na formy metalowe, które podlegają cyklicznemu nagrzewaniu. Oceniono wpływ maksymalnej temperatury (Tmax) cykli cieplnych na ich liczbę do pęknięcia próbki, analizowano zmiany struktury żeliwa ADI. zmiany twardości i wytrzymałości. Stwierdzono, iż przy cyklicznym nagrzewaniu do Tmax<500°C, żeliwo ADI zachowuje swoją pierwotną strukturę ausferrytu nawet po wykonaniu ponad 10.000 cykli cieplnych. Takie zachowanie żeliwa ADI predysponuje go jako materiał na formy metalowe stosowane w odlewnictwie ciśnieniowym, a więc przy odlewaniu głównie stopów Mg i Zn, ale również dla mniejszych odlewów wykonywanych ze stopów Al.
PL
W artykule przedstawiono ogólną koncepcję modelu automatów komórkowych (CA) dla zjawiska zmęczenia cieplnego i opisano reguły przejścia. Wstępne symulacje wykonano dla próby zmęczenia cieplnego przeprowadzonej na stanowisku badawczym w Politechnice Wrocławskiej. Przedstawione zostały wyniki jakościowe otrzymane z symulacji MES w skali makro i automatów komórkowych w skali mikro.
EN
General idea of the cellular automata (CA) model for the thermal fatigue is presented in the paper. Transition rules are described. Primary simulations were performed for thermal fatigue test installed at the Wrocław University of Technology. Results of qualitative analysis using finite element code in macro scale and cellular automata in micro scale are presented.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na pękanie stali narzędziowej WCLV w warunkach zmęczenia cieplnego. Przyjęta metodyka pracy łączy badania eksperymentalne oraz symulacje komputerowe. Opisano także wyniki badań jakościowych i ilościowych z przeprowadzonych prób eksperymentalnych w zależności od warunków temperaturowych oraz przedstawiono wyniki spadku twardości warstwy wierzchniej. Otrzymane wyniki badań oraz symulacji komputerowej pozwolą na wyznaczenie charakterystyki zmęczenia cieplnego stali WCLV.
14
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na pękanie stali narzędziowej WCLV w warunkach zmęczenia cieplnego. Przyjęta metodyka pracy łączy badania eksperymentalne oraz symulacje komputerowe. Opisano także wyniki badań jakościowych i ilościowych z przeprowadzonych prób eksperymentalnych w zależności od warunków temperaturowych oraz przedstawiono wyniki spadku twardości warstwy wierzchniej. Otrzymane wyniki badań oraz symulacja komputerowa stanowiska badawczego pozwolą na wyznaczenie charakterystyki zmęczenia cieplnego stali WCLV.
EN
This paper presents the results of crack resistance tests carried out on hot-work tool steel H13 in thermal fatigue conditions. The adopted research methodology combines experiments and computer simulations. Also the results of qualitative and quantitative tests for different temperature conditions, showing the cycle temperature to be a factor contributing to a decrease in surface layer hardness, are reported. The experimental results and computer simulations will be used to determine the thermal fatigue characteristic of steel H13.
EN
The paper discusses the character of the self-heating temperature distribution during thermal fatigue of laminated composite cantilever plate in the stress relaxation mode. The temperature distributions and their evolution were acquired on the own-designed test rig using infrared camera. The thermograms were compared with force and velocity of displacement measurements and dynamic properties of the investigated composite in order to evaluate characteristic distributions of a temperature for various phases of fatigue: the initiation of the self-heating, thermomechanical degradation, initiation and propagation of cracks etc. Basing on obtained results the correlation between self-heating temperature, stress relaxation and dynamic properties was presented. The characteristic temperature distributions were justified basing on plate theories.
PL
Artykuł omawia charakter rozkładu temperatury samorozgrzania podczas zmęczenia cieplnego laminowanej kompozytowej płyty wspornikowej w warunkach relaksacji naprężeń. Rozkłady temperatury i ich zmienność zostały zmierzone na zaprojektowanym stanowisku badawczym z wykorzystaniem kamery termowizyjnej. Termogramy porównano z pomiarami siły i przyspieszeń przemieszczeń oraz z właściwościami dynamicznymi badanego kompozytu w celu oceny charakterystycznych rozkładów temperatury w różnych fazach zmęczenia: inicjacji samorozgrzania, degradacji termomechanicznej, inicjacji i propagacji pęknięć itd. Na podstawie uzyskanych wyników przedstawiono korelację pomiędzy temperaturą samorozgrzania, relaksacją naprężeń i właściwościami dynamicznymi. Charakterystyczne rozkłady temperatury zostały uzasadnione na podstawie teorii płyt.
EN
The work presents the results of research on thermal fatigue resistance of four steel grades used in the production of metal moulds for pressure diecasting. Thermal fatigue tests were performed on an original test bench using the L.F Coffin method - resistance heated samples. The steels additionally contained alloy additives in the following proportions: Cr = 5.0 ÷5.3%, Mo = 1.30 ÷3.0%, and V = 0.50 ÷1.0%. The thermal fatigue was analyzed using the temperature cycle: Tmin = 200°C; Tmax = 700 ÷750°C. The samples endured between few to few dozens of thousands of temperature cycles in the above temperature range. Steel with maximum vanadium content exhibited the highest level of resistance.
PL
W pracy prezentowane są wyniki badań odporności na zmęczenie cieplne czterech gatunków stali stopowych stosowanych na elementy form ciśnieniowych. Badania zmęczenia cieplnego wykonano na oryginalnym stanowisku badawczym stosując metodą L. F. Coffina - oporowe nagrzewanie próbek. Stale zawierają dodatki stopowe w ilości: Cr = 5.0 ÷5.3%, Mo = 1,30 ÷3,0% oraz V = 0,50 ÷1,0%. Zmęczenie cieplne badano przy cyklu temperatury: Tmin = 200°C; Tmax= 700 ÷750°C. W opisanym zakresie temperatury próbki wytrzymywały od kilku do kilkunastu tysięcy cykli cieplnych. Największa odporność wykazywała stal z maksymalną zawartością wanadu.
PL
Kształtowanie plastyczne stali na gorąco (w tym kucie) odbywa się najczęściej w temperaturze występowania austenitu. Dlatego własności tribologiczne narzędzi stosowanych w przeróbce plastycznej na gorąco powinny odnosić się do warunków, w których mają one kontakt z nagrzaną do zakresu austenitu stalą. W pracy przedstawiono zjawiska występujące na powierzchni materiałów narzędziowych w wyniku ww. kontaktu tribologicznego, które mają wpływ na mikrostrukturę w ich warstwie wierzchniej. Określono wpływ mikrostruktury materiałów narzędziowych na osnowie żelaza na: tworzenie i utrzymywanie się na powierzchni tzw. białej warstwy oraz nalepień, występowanie pęknięć zmęczeniowo-cieplnych, podatność na odkształcenie plastyczne, wykruszanie materiału narzędzia (w tym węglików) jak i zmian w mikrostrukturze warstwy wierzchniej wywołanych oddziaływaniem cieplnym.
EN
Hot forming of steel (including forging) is most often performed in the austenite region. Because of that, tribological properties of tools used in hot processing should be related to the conditions of their contact with steel heated up into the austenite region. This work is focused on the phenomena occurring on the surface of tool materials during tribological contact. The influence of the microstructure of iron based tools on: white layer formation, white layer and sticking presence on the tools surface, thermal and fatigue cracks, tool material formability, spalling of tool materials (including spalling of carbides) as well as the changes in the microstructure of the white layer induced by the temperature gradients.
PL
Przedstawiono wybrane zagadnienia realizowanego projektu nr POIG 01.03.01-061 pt. "Badania i rozwój nowoczesnej technologii tworzyw odlewniczych odpornych na zmęczenie cieplne". Podano ogólne założenia projektu i tematykę realizowanych zadań. Szczególną uwagę zwrócono na wykonane urządzenie do badania zmęczenia cieplnego stopów żelaza. Urządzenie wykonano w Instytucie Tele-i Radiotechnicznym w Warszawie na podstawie projektu i dokumentacji opracowanej w Instytucie Odlewnictwa w Krakowie.
EN
The selected problems of the Project No.POIG 0.1 03. 01-061, entitled: 'Research and Development of the Modern Technology of Heat Fatigue Resistant Foundry Materials', are presented in the paper. General assumptions of the Project and topics of the realized tasks are given. A special attention was directed towards the new device for testing a heat fatigue of ferrous alloys. This device was built in the Tele- Radiotechnical Institute in Warsaw on the basis of the design and documentation worked out in the Foundry Institute in Kraków.
PL
Badania prezentowane w niniejszej publikacji dotyczyły kompozytów polimerowo-ceramicznych stosowanych w stomatologii zachowawczej. Celem pracy była porównawcza ocena wpływu długotrwałego oddziaływania wilgotnego środowiska oraz cyklicznych obciążeń cieplnych na mikrotwardość nowego kompozytu bazującego na siloranach oraz dwóch tradycyjnych kompozytów bazujących na związkach metakrylanu. Próbki z kompozytów poddano oddziaływaniu środowiska soli fizjologicznej o cyklicznie zmiennych temperaturach (5°C i 65°C) wykorzystując specjalny symulator szoków termicznych. Wykonywano pomiary mikrotwardości metodą Vickersa przed rozpoczęciem testu zmęczenia cieplnego oraz po serii 4000 cykli termicznych. Wykazano, że w przeciwieństwie do tradycyjnych kompozytów stomatologicznych mikrotwardość kompozytu bazującego na siloranach nie zmniejsza się pod wpływem cyklicznego oddziaływania szoków termicznych odpowiadających warunkom fizjologicznym jamy ustnej. W warunkach przeprowadzonych badań stwierdzono nieznaczny wzrost tej mikrotwardości. Przeprowadzono również badania starzeniowe polegające na ocenie mikrotwardości próbek kompozytów przez okres 6 miesięcy. W tym okresie czasu próbki przechowywano w soli fizjologicznej. Pomiary mikrotwardości wykonywano po każdym miesiącu ekspozycji. Wykazano, że długotrwałe oddziaływanie środowiska soli fizjologicznej w warunkach stałej temperatury nie zmienia mikrotwardości żadnego z badanych materiałów.
EN
Studies presented in this paper, concern polymer-ceramic composites applied in the conservative dentistry. The aim of the study was to evaluate a long-term impact of the humid environment and cyclic thermal loads on the microhardness of new silorane-based composites and two methacrylate-based composites. The composite samples were subjected to normal saline environment with cyclically variable temperatures (5°C and 65°C), using a special thermal shock simulator. Microhardness was measured with Vicker's method before the fatigue test and after a series of 4000 thermal cycles. It is known that microhardness of silorane-based composite in opposite to methacrylate-based composites not decrease under the influence of cyclic thermal loads. It was found slight increase of microhardness under conditions of conducted tests. The ageing studies were also conducted consisting in microhardness evaluation of the composite samples in 6 months period. During that time the samples were kept in normal saline. The studies of hardness were carried out after each month of the exposure time. No long-term impact of normal saline environment with constant temperature on the microhardness of the studied materials has been noticed.
EN
This paper deals with the results of an experimental study of the occurrence of the self-heating effect during cyclic fatigue loading of plates made of polymeric composites. The evolution of self-heating temperature distributions was registered by infrared camera from the beginning of loading till the breakdown of the specimens. During the experiments it was observed that the process of thermal fatigue of the composite elements could be divided to three phases. It was observed, that on the transition border of the second and third phases of thermal fatigue, a crack initiates, which is caused both by increasing the self-heating temperature and mechanical fatigue. This moment corresponds w to the value of self-heating temperature, which is critical for given loading parameters. The critical self-heating temperature is strongly dependent on the excitation frequency, which results from the tim-temperature superposition principle. The influence of the excitation frequency and length of the specimens on the value of critical self-heating temperature was investigated. Based on experimental data, the empirical model of thermal fatigue, which uses the master curve of dynamic storage modulus, was proposed. The obtained experimental results and proposed fatigue model could be used in operation and structural health monitoring problems for the prediction of critical loading parameters of elements made of polymeric composites.
PL
Artykuł przedstawia wyniki prac eksperymentalnych dotyczących obecności efektu samorozgrzania podczas cyklicznych obciążeń zmęczeniowych płyt wykonanych z kompozytów polimerowych. Zmienność rozkładów temperatury samorozgrzania była rejestrowana kamerą termowizyjną od początku obciążenia do zniszczenia próbek. Podczas eksperymentów zaobserwowano, że proces zmęczenia cieplnego kompozytów polimerowych może być podzielony na trzy fazy. Zaobserwowano, że na granicy drugiej i trzeciej fazy zmęczenia cieplnego inicjuje się pęknięcie, co jest spowodowane zarówno wzrostem temperatury samorozgrzania, jak i zmęczeniem mechanicznym. Ten moment odpowiada wartości temperatury samorozgrzania, która jest krytyczną dla danych parametrów obciążenia. Krytyczna temperaturura samorozgrzania wykazuje silną zależność od częstotliwości wymuszenia, co wynika z zasady superpozycji czasowo-temperaturowej. Zbadano wpływ częstotliwości wymuszenia i długości próbek na wartość krytycznej temperatury samorozgrzania. Na podstawie wyników eksperymentalnych zaproponowano model empiryczny zmęczenia cieplnego wykorzystujący krzywe wiodące dynamicznego modułu zachowawczego. Otrzymane wyniki eksperymentalne i zaproponowany model zmęczenia mogą być wykorzystane w zagadnieniach eksploatacji i monitoringu elementów wykonanych z kompozytów polimerowych w celu predykcji krytycznych parametrów obciążenia.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.