Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Theoretical and experimental review of applied mechanical tests for carbon composites with thermoplastic polymer matrix

Bona Anna

Transactions on Aerospace Research

|

2019

|

Nr 4 (257)

55--65

EN

This article has a theoretical and experimental character. It presents the characteristics of two main thermoplastics used in the aerospace industry – poly ether ether ketone (PEEK) and poly phenylene sulphide (PPS). The selected materials are compounds for the production of thermoplastic polymer matrix composites. The paper presents a literature review of the application of thermoplastic polymer matrix composite materials in aviation. Additionally, the paper focuses on the characteristics of carbon fibre-reinforced polymer (CFRP) which plays an important role in the production of aerospace components. Testing methods have been chosen on the basis of the type of composite matrix. The article contains the most important mechanical properties and general characteristics of thermoplastics used as a matrix for CFRP type composites used in the aerospace industry. Individual test procedures which allow for the evaluation of mechanical properties of composite materials on a thermoplastic polymer matrix, have been described. Mechanical tests such as static tensile test and bending of short beams were carried out in order to examine CFRP composites.

PL

Niniejszy artykuł ma charakter teoretyczno-eksperymentalny. Przedstawiono w nim charakterystykę dwóch głównych termoplastów, używanych w przemyśle lotniczym – PEEK (polieteroeteroketon) i PPS (polisiarczek fenylenu. Wybrane materiały stanowią komponenty do wytwarzania kompozytów o osnowie z polimerów termoplastycznych. W artykule przeprowadzono przegląd literaturowy zastosowania materiałów kompozytowych na osnowie z polimerów termoplastycznych w lotnictwie. Dodatkowo, w pracy skupiono się na charakterystyce kompozytów polimerowych wzmacnianych włóknem węglowym – CFRP (Carbon Fibre Reinforced Polymers), które odgrywa istotną rolę w wytwarzaniu elementów lotniczych. Metody badawcze wybrano w oparciu o rodzaj osnowy kompozytu. Artykuł zawiera najważniejsze właściwości mechaniczne oraz ogólną charakterystykę termoplastów używanych, jako osnowy na kompozyty typu CFRP stosowanych w przemyśle lotniczym. Opisano poszczególne procedury badawcze, które pozwalają na ocenę właściwości mechanicznych materiałów kompozytowych na osnowie z polimerów termoplastycznych. Przeprowadzono testy mechaniczne takie jak statyczna próba rozciągania oraz zginanie krótkiej belki, w celu zbadania kompozytów CFRP.

2

Estimation of strength parameters of aviation products made of polymer composites based on Markov chain theory

Chatys R., Stefańska A., Piernik K., Stefański K.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2017

|

Nr 2 (247)

19--30

EN

The study investigates the fatigue strength of a component made of a glass composite material with polyester matrix, manufactured using a contact method (I) and by vacuum bagging (II). Modeling was carried out only for composite material II, due to significant spread of the strength of the composite material manufactured by contact lamination I, which means that such a material does not guarantee repeatability of the test results. Estimation of the composite material fatigue strength and residual strength was performed using a mathematical model based on the Markov chain theory. The model assumed that the material failure occurs at certain critical microvolume of the components operating within the plastic range. Observed relationships between the probability values and the distribution parameters for the tatic strength of the composite components, as well as the load values allow for deriving a fatigue curve equation. Obtained results are presented in the tables.

PL

W pracy zbadano wytrzymałość zmęczeniową kompozytu szklanego o osnowie poliestrowej, wytworzonego metodą kontaktową (I) i metodą worka próżniowego (II). Modelowanie przeprowadzono tylko dla kompozytu II, ze względu na znaczny rozrzut wytrzymałości kompozytu wykonanego metodą laminowania kontaktowego I, co oznacza kompozyt ten nie daje gwarancji powtarzalności wyników badania. Do szacowania wytrzymałości zmęczeniowej i wytrzymałości resztkowej kompozytów zastosowano model matematyczny bazujący na teorii łańcuchów Markowa. W modelu założono, iż zniszczenie materiału zachodzi przy pewnej krytycznej mikroobjętości komponentów pracujących w zakresie sprężystym. Zaobserwowane związki prawdopodobieństw z parametrami rozkładu wytrzymałości statycznej komponentów kompozytów i wielkości obciążeń pozwalają otrzymać równanie krzywej zmęczeniowej. Uzyskane wyniki badań zestawiono w tabelach.

3

Metodyka wyznaczania wyników odstających dla testów wytrzymałościowych kompozytów

Jaśkiewicz R., Stepniowska A.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2016

|

Nr 3 (244)

77--82

PL

W niniejszym artykule przedstawiono metodykę wyznaczania wartości odstających dla testów wytrzymałościowych próbek kompozytowych. Wykonano przegląd literatury stosowanych metod postępowania z wynikami odstającymi, a także przeanalizowano możliwe przyczyny ich występowania w przypadku testowania materiałów kompozytowych. Badania przeprowadzono na wynikach dwóch serii próbek: jednej z badania rozciągania i jednej z testu ścinania, różniących się dodatkowo wielkością próby. Wpracy zweryfikowano rozrzut wartości analizowanych podczas prób ściskania i ścinania. Do wskazania rezultatów odstających użyto metody MNR (metoda maksymalnej znormalizowanej reszty, (Maximum Normed Residual). Dla każdej z prób wyliczono współczynnik MNR i porównano go z wartością krytyczną CV (Critical Value), odpowiadajacą wielkości próby danej serii próbek. Po przeprowadzonej analizie wskazano wyniki odstające i proces postępowania z nimi.

EN

The article presents methodology of outliers determination for composites specimens strength tests. Review of the literature was made to analyze methods of proceedings with outliers, and to get know possible causes of their occurrence for composite materials. Research has been done with the results of one tension test and one in plane shearing test. The article verified dispersion of max. recorded stress values. The MNR method (Maximum Normed Residual) was used to indicate outliers. The MNR coefficient was calculated for each test. Next, it was compared with corresponding CV (Critical Value). After an analysis, outliers were indicated and it was explained what happened with them next.

4

Composite testing laboratory performance development based on Lean Sigma approach - case study

Kozaczuk K., Zalewska M.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2016

|

Nr 4 (245)

60--69

EN

The paper presents a case study describing the implementation of a Lean Sigma methodology to the Composite Testing Laboratory (CTL) of Centre for Composite Technologies of the Warsaw Institute of Aviation (WIA) in order to develop the overall performance and meet customer requirements. The article presents general requirements associated with composite testing and Lean Sigma technique as a combination of two well-known quality improvement methodologies which rely on waste and production cycle time reduction (Lean) as well as quality improvement and incremental reduction of detects (Six Sigma). I he whole process ot Lab improvement is depicted using the Six Sigma structured method DMAIC (Define, Measure, Analyse, Improve, Control). Each phase shows the actions that were undertaken with customer and management support from 2014 to 2015 as well as the Lean Sigma tools that were applied. Conclusions show the improvements that were observed in CTL after the project accomplishment and the experiences gained.

PL

Artykuł prezentuje studium przypadku opisujące wdrożenie metodyki Lean Sigma w Laboratorium Badań Kompozytów Centrum Technologii Kompozytowych, Instytutu Lotnictwa, w celu zwiększenia wydajności Laboratorium oraz spełnienia wymagań klienta. W artykule zostały przedstawione ogólne wymagania w zakresie badań kompozytów oraz technika Lean Sigma jako kombinacja dwóch dobrze znanych metodologii poprawy jakości, które opierają się na redukcji strat i czasu cyklu produkcyjnego (Lean) jak również poprawy jakości i stopniowej redukcji defektów (Six Sigma). Całościowy proces polepszenia Laboratorium jest opisany zużyciem metody DMAIC (Zdefiniuj, Zmierz, Zanalizuj, Usprawnij, Kontroluj). W każdej z faz opisane zostały akcje, które zostały podjęte przy wsparciu klienta oraz zarządu od 2014 do 2015 oraz narzędzia Lean Sigma jakie zostały użyte. W podsumowaniu zostały przedstawione ulepszenia Laboratorium po zakończeniu projektu oraz nabyte doświadczenia.