Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Reliability and failure studies of firefighters' helmets in simulated operational conditions

Walczak Agata, Pieniak Daniel, Kamocka-Bronisz Renata

Journal of KONBiN

|

2020

|

Vol. 50, iss. 4

31--40

EN

The aim of the study was to determinate the fracture mechanism of firefighters' helmets caused by the impact load in simulated operational conditions. Moreover the aim of the study was to assess the reliability of the personal protective equipment. Tests were conducted with the use of the drop tower system. On each type of helmet 5 impact tests were performed. The active force corresponding to impact energy of 60 J and the passive force (force in the place of the neck spine) was registered. Based on the results, it can be statement that helmets' structure influences their reliability and values of the active and passive forces. Additionally, the majority of tested helmets exceeded the acceptable threshold values of passive force.

PL

Celem badań było określenie mechanizmu niszczenia hełmów strażackich spowodowanego obciążeniem udarowym w symulowanych warunkach narażeni operacyjnych, a także ocena niezawodności sprzętu ochrony indywidualnej. Testy przeprowadzono z wykorzystaniem młota udarowego opadowego. Na każdym typie hełmu przeprowadzono po 5 testów udarowych. Rejestrowano siłę czynną odpowiadająca energii uderzenia 60 J oraz siłę bierną (siłę w miejscu kręgosłupa szyjnego). Na podstawie wyników można stwierdzić, że konstrukcja hełmów i ich stan wpływają na ich niezawodność i wartości sił czynnych i biernych. W przypadku większości badanych hełmów przekroczono dopuszczalne wartości progowe sił biernych.

2

Odporność na przebicia materiałów kompozytowych

Kyzioł L.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 6

540--543, CD

PL

Konstrukcjom, które przenoszą obciążenia dynamiczne i których odporność decyduje o życiu i bezpieczeństwie człowieka stawia się szczególne wymagania. Wymagania dotyczą zarówno sfery materiałowej jak i konstrukcyjnej. To z kolei zmusza do poszukiwania optymalnych metod obliczeniowych, z uwzględnieniem nieliniowości, tak geometrycznej jak i fizycznej, wynikającej z konfiguracji struktury konstrukcji. Przykładem są różne konstrukcje balistyczne (osłony balistyczne), które są uderzane pociskami w których skumulowana jest ogromna energia. W takim przypadku uderzenie w tarczę (osłonę) pociskiem można rozpatrywać jako obciążenie spowodowane uderzeniem masą. Matematycznie zjawiska obciążeń przy dużych szybkościach odkształceń opisuje się różnymi modelami. Aparat matematyczny jest dość złożony ponieważ wymagana jest duża liczba „współczynników”, ponadto uzyskane wyniki badań nie zawsze są powtarzalne i ma na to wpływ wiele czynników. W pracy zaprezentowano wyniki przestrzeliwania tarcz wielowarstwowych z materiałów kompozytowych pociskami kalibru 7,62 mm. Tarcza składała się z trzech warstw, warstwy zewnętrzne stanowiły okładziny stalowe lub aluminiowe, warstwę wewnętrzną stanowiło drewno naturalne lub modyfikowane. Próbki w kształcie tarcz były o średnicy 50 mm i różnej grubości. Wyniki badań pozwoliły ocenić wpływ modyfikacji drewna na jego odporność na przebicia.

EN

For structures that carry dynamic loads, the requirements are imposed for safety reasons. The requirements apply to both materials and construction. This requires searching for optimal calculation methods, including geometric and physical nonlinearity, which are results from the construction of the structure. An example is various ballistic structures (ballistic shields), which are hit by bullets in which huge energy is accumulated. In this case, the hitting in the shield with a bullet can be considered as a load due to mass impact. Loads at high strain rates are described by various mathematical models. The mathematical model is complex because a large number of "coefficients" is required, moreover, the obtained test results are not always repeatable. The paper presents the results of shooting multilayer plates with composite materials with 7.62 mm caliber bullets. The shield consisted of three layers, the outer layers were steel or aluminum, the inner layer was natural or modified wood. The samples had the shape of a shield and were 50 mm in diameter and of different thickness. The results of the research allowed to assess the impact of wood modification on its puncture resistance.

3

Zagrożenia związane z ochroną odgromową stadionu piłkarskiego : wyzwania naukowe w procesie projektowania sieci i instalacji elektrycznych

Koźbiał T.

Elektro Info

|

2017

|

nr 3

60--63

PL

W pracy przedstawiono zagadnienia problematyczne ochrony odgromowej pojawiające się w trakcie procesu projektowania. Zwrócono uwagę na zagadnienia, które poprzez wyliczenia matematyczne nie dają jednoznacznych rozwiązań. Wówczas należy posiłkować się empirycznym rozwiązaniem problemu. W pracy streszczono zatem problematykę projektową wraz z wynikami badań przeprowadzonych w laboratorium.

EN

The paper presents issues problematic lightning protection arise during the design process. Attention was paid to the issues, which, through mathematical calculations do not provide clear solutions. Then you should make use empirical solution to the problem. The paper summarized therefore the problems of design, together with the results of research carried out in the laboratory.

4

Stanowisko badawcze do kontrolowanych testów udarowych płyt kompozytowych

Katunin A., Sznura M.

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2013

|

T. 18, nr 4

297-302

PL

Artykuł opisuje stanowisko badawcze do testów udarowych płyt kompozytowych, pozwalających na automatyczną kontrolę energii uderzenia oraz symulację rzeczywistych uszkodzeń w płytach kompozytowych. Stanowisko zostało wyposażone w układy elektroniczne pozwalające na automatyczny dobór optymalnej wysokości zrzutu oraz obciążenia w szerokim zakresie energii uderzenia. Zestaw 14 impaktorów pozwala na przeprowadzenie zarówno klasycznych testów udarowych, jak i symulowanie uderzeń występujących w lotnictwie. Do pomiaru prędkości kolumny udarowej wykorzystano mikroprocesorowe układy pomiarowe, a pomiar siły uderzenia jest realizowany przy pomocy specjalistycznego czujnika piezoelektrycznego. Przedstawiono możliwości badawcze stanowiska oraz przykładowe wyniki badań.

EN

The paper describes an experimental test rig for impact testing of composite plates, which makes possible an automatic control of impact energy and simulation of realistic damages in composite plates. The test rig was equipped with electronic systems, which allow for automatic selection of optimal height of a drop and a loading in the wide range of impact energy. The set of 14 impactors allows for carrying out classical impact tests as well as simulation of impacts occurred in aircraft structures. For the measurement of impact column the microprocessor sensing systems were used, the measurement of the force of impact is realized by special piezoelectric sensor. The research capabilities of a test rig as well as exemplary results of tests were presented.

5

Glass fibre/polyester composites under ballistic impact

Barcikowski M

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 1

70-76

EN

This work presents results of ballistic impact tests on glass-fibre/polyester laminates. An effort has been made to manufacture composites with improved tolerance to ballistic impact using inexpensive, common materials like fibreglass and unsaturated polyester resin, by means of modern, yet popular moulding technology. Laminates were made using various E-type glass fibre reinforcements: chopped strand mat, continuous filament mat, cloth and two different woven rovings, with varying weight. Varying number of reinforcement layers were tested, as well as varying reinforcement-to-matrix ratio - from 20 to 60% vol. Samples of manufactured laminates were subjected to impact by a 3 g spherical hardened steel impactor moving at the velocity of 60 and 70 m/s (giving 5.4 and 7.35 Joules of kinetic energy, accordingly) using a gas gun test assembly. Samples were subsequently scanned using optical flat-bed scanner and the obtained images were digitally processed by software to measure the extent of delamination. Two ways of interpreting the extent of delamination in composites were tested - through the evaluation of delaminated volume and through the maximal delaminated surface area - to find usefulness of both methods. Impact energies were kept low such that none of manufactured laminates were perforated. The impact testing and image analysis of delaminated zone has shown similar range of damage in low-weight cloth and continuous filament mat, contrasted to inferior performance of chopped strand mat and high-weight, loose-structure woven rovings. Relationship between coherence of structure and delaminated area reduction has been shown. Unexpected three-dimensional shape of delaminated volume that had been found was discussed. Moreover, two methods of delaminated zone evaluation in composites subjected to impact - by means of delaminated volume and by means of delaminated area - has been discussed, suggesting superiority of the latter.

PL

Praca przedstawia wyniki balistycznych badań udarowych laminatów poliestrowo-szklanych. Wysiłki ukierunkowano na wyprodukowanie kompozytów o podwyższonej odporności na udar balistyczny, wykorzystując niedrogie, powszechnie stosowane materiały, takie jak włókno szklane i nienasycone żywice poliestrowe, przy użyciu nowoczesnej i jednocześnie popularnej technologii formowania. Laminaty wytworzono, wykorzystując wzmocnienie z włókna szklanego typu E w różnych postaciach: mat z włókien ciętych, mat pętlicowych z włókna ciągłego, tkaniny z jedwabiu szklanego oraz dwóch różnych tkanin rovingowych, różniących się gramaturą. Zastosowano zmienną ilość warstw poszczególnych typów wzmocnień oraz zmienny udział wzmocnienia w kompozycie - od 20 do 60% obj. Próbki wytworzonych laminatów poddano udarowi sferycznym impaktorem o masie 3 g ze stali utwardzanej cieplnie poruszającym się z prędkościami 60 i 70 m/s (co daje odpowiednio 5,4 i 7,35 J energii kinetycznej) z użyciem stanowiska badawczego typu działo gazowe (ang. gas gun). Następnie próbki poddano skanowaniu na optycznym skanerze płaskim, a uzyskane obrazy poddano cyfrowej analizie w celu określenia wielkości obszaru zdelaminowanego. Przetestowano dwa ujęcia ewaluacji obszaru zdelaminowanego - poprzez objętość zdelaminowaną oraz poprzez największe pole powierzchni delaminacji - w celu określenia przydatności obu metod. Energie udarów utrzymywano na niskim poziomie, tak że żadne z wytworzonych laminatów nie uległy perforacji. Wyniki badań udarowych i analizy obszarów poddanych delaminacji wykazały zbliżony poziom uszkodzeń w wyniku udaru u kompozytów wzmocnionych włóknem szklanym w postaci tkaniny z jedwabiu szklanego o niskiej gramaturze oraz maty z włókien ciągłych i słabszych od nich właściwości w przypadku kompozytów wzmocnionych luźnymi tkaninami rovingowymi o dużych gramaturach oraz matami z włókien ciętych. Wykazano zależność między zwartością struktury wzmocnienia a korzystnym ograniczeniem obszaru uszkodzeń delaminacyjnych kompozytów. Niespodziewany kształt trójwymiarowej objętości zdelaminowanej otrzymano i został on przedyskutowany. Przedyskutowano ponadto dwie metody oceny obszaru zdelaminowanego w kompozycie poddanym udarowi - pod względem objętości zdelaminowanej oraz powierzchni zdelaminowanej - sugerując wyższość drugiego ujęcia.

6

Badania pękania udarowego w konstrukcjach przekładkowych poliestrowo-szklanych z rdzeniem z pianki PVC

Wojtyra R., Imielińska K.

Kompozyty

|

2007

|

R. 7, nr 3

140-144

PL

Porównano podatność do pękania udarowego trzech konstrukcji przekładkowych z okładkami z laminatu poliestrowo-szklanego i rdzeniem z pianki PVC za pomocą dynamicznych charakterystyk obciążeń/odkształceń oraz badań mikrostrukturalnych. Zastosowano trzy rodzaje spoiwa (Scott Bader) do połączenia okładek z rdzeniem: spoiwo dwufazowe z twardym napełniaczem, spoiwo lekkie z napełniaczem w postaci mikrosfer oraz żywicę poliestrową (przyklejanie pianki do nieutwardzonych powłok). Obciążenie inicjacji pęknięć było niezależne od spoiwa i wyniosło ok. 2,5 kN dla wszystkich próbek. W badaniach quasi-statycznych wartość ta okazała się niższa: 1,2-1,7 kN. Największą podatność do pękania poprzez rdzeń wykazały próbki ze spoiwem dwufazowym zawierającym twarde cząstki. Badania sekwencji pękania próbek przy użyciu kamery do szybkiej fotografii pozwoliły ustalić, że powodem tego była słaba adhezja na granicy spoiwo-pianka (pękanie miało charakter adhezyjny) w przeciwieństwie do próbek z lekkim spoiwem zawierającym mikrosfery, gdzie pęknięcie miało charakter kohezyjny. Najskuteczniejszym w warunkach udaru spoiwem okładek i rdzenia okazała się sama żywica poliestrowa w procesie formowania "na mokro".

EN

Impact resistance of glass/polyester-PVC foam core sandwich structures was studied using instrumented impact tests. The efficiency of three face core bonding agents was estimated: the two Scott Bader adhesives (the high density, and the low density) and polyester resin (wet lay-up). The load (deflection-) time plots were analyzed in terms of the threshold load for impact damage and maximum impact load. With the aid of high-speed photography the damage initiation load was found approximately 2.5 kN, independent of the adhesive type compared to 1.2-1.7 kN obtained in the quasi-static indentation tests. It was found that for low velocity impact loading high density adhesive was the least effective face/core bonding agent since the core crack originated from the adhesive/core interfacial fracture while for the low density bonding agent cohesive fracture occurred. Resin-bonded specimens were most resistant to the development of the face/core fracture.