Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of the hole size and the open area value on the effective Young's modulus of perforated sheets with a right pattern of cylindrical holes

Kuczek Łukasz, Muzykiewicz Wacław, Mroczkowski Marcin

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 2

211--226

EN

Perforated sheets are materials which - maintaining good mechanical properties - are characterized by reduced mass in comparison to full sheets. Their elastic properties are important features that are considered in the context of these materials’ design applications. Compared to full sheets, they are characterized by reduced mass while simultaneously preserving good strength properties. This article presents an experimental and numerical analysis of the effect of key parameters of the hole mesh (open area, hole diameter and orientation relative to the direction of greatest hole concentration) in association with the type of material and sheet thickness t on the value of the effective Young’s modulus of perforated sheet. A significant influence of open area (the share of holes in the sheet, as a percentage) and orientation angle was determined. On the basis of experimental results and computer simulations, a mathematical dependency allowing for calculation of this parameter’s value was proposed. The average deviation of calculated values from experimental is less than 4%.

PL

Przedstawiona praca związana jest z numeryczną oraz doświadczalną analizą właściwości sprężystych blachy perforowanej z prostym układem otworów cylindrycznych. Zmiennymi były: rodzaj materiału bazowego (materiały o różnej wartości modułu Younga), grubość materiału, średnica otworu oraz skok (odległość między środkami sąsiednich otworów w kierunku ich najgęstszego upakowania) - przy zachowaniu stałej wartości średnicy otworu oraz wielkość otworu dla ustalonego skoku. W każdym z rozważanych wariantów, kierunki najgęstszego upakowania otworów perforacji były zgodne z kierunkiem walcowania blachy i poprzecznym. Analizę numeryczną przeprowadzono w zakresie wartości prześwitu P od 0 do 0,785. Wartość P = 0,785 została określona dla granicznego przypadku skoku, równego średnicy otworu, dla którego krawędzie otworów stykają się ze sobą. W konsekwencji, nie jest możliwe wykonanie blachy o takiej perforacji oraz niemożliwe jest określenie właściwości dla takiego materiału. Materiałami, jakie zastosowano w badaniach numerycznych, były: aluminium 1050A (E = 69 GPa), miedź M1E (E = 120 GPa), stal S355JR (E = 210 GPa). Pozwoliło to na określenie zależności efektywnego modułu Younga E’ od rodzaju materiału i modułu sprężystości podłużnej blachy macierzystej (pełnej). Badania doświadczalne przeprowadzono dla czterech wybranych prześwitów, w zależności od średnicy otworu. W przybliżeniu, wynosiły one, odpowiednio: 40,05%, 34,89%, 19,63%, 3,14% dla średnicy otworu równego 10 mm; oraz 34,89%, 19,63%, 3,14%, 0,35% dla d = 2 mm. Materiałem blachy był stop aluminium EN AW-1050A w stanie H14. W obu przypadkach analiz (numeryczna, doświadczalna) określano wartość efektywnego modułu Younga dla analizowanych zmiennych w funkcji orientacji próbki φ(0, 45, 90°) względem kierunku najgęstszego upakowania otworów, połączonego z kierunkiem walcowania (φ = 0°). Na podstawie badań określono rozkłady efektywnego modułu Younga w płaszczyźnie blachy. Wyznaczono również względne wartości E’ (E’/E), które to pozwalają na uniezależnienie wyników od rodzaju zastosowanej blachy (jej właściwości).

2

Investigation of deep drawability of 6082 aluminium alloy sheet for automotive applications after various heat treatment conditions

Kuczek Łukasz, Mroczkowski Marcin, Turek Paweł

Archive of Mechanical Engineering

|

2023

|

LXX, nr 1

107--128

EN

The automotive industry requires more and more light materials with good strength and formability at the same time. The answer to this type of demands are, among others, aluminium alloys of the 6xxx series, which are characterized by a high strength-to-weight ratio and good corrosion resistance. Different material state can affect formability of AlMgSi sheets. These study analysed the influence of heat treatment conditions on the drawability of the sheet made of 6082 aluminium alloy. The studies on mechanical properties and plastic anisotropy for three orientations (0, 45, 90°) with respect to the rolling direction were carried out. The highest plasticity was found for the material in the 0 temper condition. The influence of heat treatment conditions on the sheet drawability was analysed using the Erichsen, Engelhardt-Gross, Fukui and AEG cupping tests. It was found that the material state influenced the formability of the sheet. In the case of bulging, the sheet in the annealed state was characterized by greater drawability, and in the deep drawing process, greater formability was found for the naturally aged material.

3

Research on an Innovative FLEX Bicycle Frame with a Softtail Vibration Damping System

Kuczek Łukasz, Marczak Paweł, Muzykiewicz Wacław, Mroczkowski Marcin, Paćko Paweł, Drop Dawid

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 1

290--303

EN

Bicycles are gaining more and more popularity, especially in crowded cities where there is a problem with traffic jams and a limited number of parking spaces. The bicycles are also often used by mountain bikers during riding on off-road trails. In both cases, the important parameters are the stiffness of the bicycle frame, the weight of the bicycle, but also driving comfort. To improve comfort and reduce vibrations in the bicycle frame both front and rear shock absorbers are used. The use of traditional shock absorbers increase the weight of the bike and its price. The work characterizes a modern damping system, Softtail type, designed by AG Motors. In this case, the damping element (elastomer) was placed directly in the rear fork. Analyses of polyurethanes of various hardness were carried out in terms of the possibility of using them as a vibration damper. A numerical and experimental analysis of the bicycle frame was performed, adapted to the a new shock-absorber system. Strength, fatigue and impact tests were carried out in accordance with the relevant bicycle standards. Research has shown that the frame bicycle with the Softtail system, meets the requirements of the standards.