Europejski Urząd Patentowy (EPO) co roku honoruje inspirujących wynalazców za ich wybitny wkład w poprawę naszego codziennego życia nagrodą European Inventor Award w kilku kategoriach. W 2023 roku nagrodę w kategorii „badania” otrzymał francuski zespół naukowców z CNRS (Patricia de Rango, Daniel Fruchart, Albin Chaise, Michel Jehan i Natalia Skryabina) za opracowanie dysków do bezpiecznego i efektywnego sposobu magazynowania wodoru. Według wynalazców, dyski te zapewniają bezpieczne, zrównoważone i stabilne przechowywanie wodoru.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents the test results of the surface quality parameters after broaching of heat-resistant steels of grades: 1.7335 (13CrMo4-5) and 1.4841 (X15CrNiSi25-20). The aim of the work is to determine the technological methods of obtaining the lowest treated surface roughness, surface layer hardening and the elimination of surface defects after broaching. To investigate the influence of cutting conditions (cutting speed, tool geometry and feed) on surface roughness and hardness, the physical modeling method of the broaching was used. As a result of the research, recommendations for improvement of the main parameters of the surface layer quality when broaching samples from selected grades of heat-resistant steels.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań parametrów jakości powierzchni po przeciąganiu stali żaroodpornych gatunków: 1.7335 (13CrMo4-5) i 1.4841 (X15CrNiSi25-20). Celem pracy jest określenie technologicznych sposobów uzyskania najmniejszej chropowatości obrobionej powierzchni, korzystnego poziomu umocnienia warstwy wierzchniej i eliminacji defektów powierzchniowych po obróbce skrawaniem. Aby zbadać wpływ warunków skrawania (prędkości skrawania, geometrii narzędzia i prędkości posuwu) na chropowatość i umocnienia powierzchni, zastosowana została metoda modelowania fizycznego procesu przeciągania. W wyniku badań opracowane zostały rekomendacje dotyczące podniesienia głównych parametrów jakości warstwy wierzchniej podczas przeciągania próbek z wybranych gatunków materiałów żaroodpornych.
Liczba samochodów dostawczych na drogach, zarówno miejskich, jak i pozamiejskich, jest bardo duża. Pojazdy tego typu wykorzystywane są w wielu gałęziach przemysłu. Ważne jest, aby ich układy hamulcowe były skuteczne i bezawaryjne. Jednym z największych zagrożeń dla poprawnego działania hamulców jest wysoka temperatura, która doprowadzić może do zjawiska fadingu. Niniejsza praca przedstawia badania symulacyjne procesu hamowania pojazdu dostawczego z różnych prędkości początkowych, możliwych do uzyskania na drogach różnej kategorii. W pracy przedstawiono wyniki pomiaru temperatur tarczy i klocka hamulcowego zarówno w trakcie hamowania, jak i bezpośrednio po nim.
EN
The number of delivery vans on roads, both urban and non-urban, is very large. Vehicles of this type are used in many industries. It is therefore important that their braking systems are effective and failure-free. One of the biggest threats to the correct operation of the brakes is high temperature, which may lead to the phenomenon of fading. This paper presents simulation studies of the braking process of a delivery vehicle from various initial speeds, possible to obtain on roads of different categories. The results of the temperature measurement of the disc and the brake pad are presented during braking and immediately after it.
In many big cities, for example, Silesia Conurbation, in order to limit the negative results of automotive vehicles operation, toll bicycle rental stations have been actuated. Their users are incidental persons. Therefore, the safety of a traffic participant on bicycle ways and on areas with bicycle traffic depends on the sufficiency of braking systems. In the bicycle industry, there are many of types of brake systems from mechanical to hydraulic. A common part of the brake systems is a friction contact. In this paper, the results of tribological examination of materials used for bicycle brakes have been presented. Tribological investigation (coefficient of friction, wear rate) of classic (the oldest) rubber pad/AW-6061 alloy wheel band, composite with thermoplastic matrix/steel and AW-6061 alloy wheel band as well as friction composite with duroplastic matrix/steel brake disc contacts have been conducted. Microscopic observations of examined materials surfaces have been done and the wear mechanisms have been explained. A preliminary estimation of the influence of used materials on the safety of a traffic participant has been done.
PL
W wielu dużych miastach, np. Konurbacji Śląskiej, w celu ograniczenia negatywnych skutków eksploatacji pojazdów samochodowych wprowadzono samoobsługowe, odpłatne wypożyczalnie rowerów. Ich użytkownikami są przypadkowe osoby. Dlatego bezpieczeństwo uczestników ruchu na ścieżkach rowerowych i w miejscach ruchu rowerów zależy m.in. od skuteczności hamowania układów hamulcowych. W przemyśle rowerowym istnieje wiele odmian układów hamulcowych od mechanicznych po hydrauliczne. Częścią wspólną wszystkich rozwiązań jest skojarzenie cierne. W artykule przedstawiono wyniki badań skojarzeń materiałów stosowanych na hamulce rowerowe. Wykonano badania tribologiczne (współczynnik tarcia, zużycie) klasycznych (najstarszych) skojarzeń guma/obręcz ze stopu aluminium, kompozyt z osnową termoplastu/stal i obręcz ze stopu aluminium oraz kompozyt cierny z osnową duroplastu/stalowa tarcza hamulcowa. Wykonano badania mikroskopowe powierzchni badanych materiałów i wyjaśniono różnice w mechanizmach zużywania. Dokonano wstępnej oceny wpływu stosowanych materiałów na bezpieczeństwo uczestników ruchu.
The coupled fluid/solid heat transfer computations are performed to predict the temperatures reached in the rotating disc systems. An efficient finite element analysis (FEA) and computational fluid dynamics (CFD) thermal coupling technique is developed and demonstrated. The thermal coupling is achieved by an iterative procedure between FEA and CFD calculations. In the coupling procedure, FEA simulation is treated as unsteady for a given transient cycle. To speed up the thermal coupling, steady CFD calculations are employed, considering that fluid flow time scales are much shorter than those for the solid heat conduction and therefore the influence of unsteadiness in fluid regions is negligible. To facilitate the thermal coupling, the procedure is designed to allow a set of CFD models to be defined at key time points/intervals in the transient cycle and to be invoked during the coupling process at specified time points. The computational procedure is applied to predict heat transfer characteristics of a free rotating disc.
W pracy przedstawiono próbę oceny skuteczności układu hamulcowego pojazdów samochodowych, w których ze względu na dłuższy czas postoju doszło do korozji powierzchni ciernych. Na podstawie badań na stanowisku rolkowym IW2 stwierdzono, że postój pojazdu o masie własnej poniżej 1300 kg dłuższy niż 10 dni powoduje zmniejszenie skuteczności hamowania. Przyczyną tego są warstwy tlenków powstałych na powierzchniach roboczych żeliwnych tarcz i bębnów hamulcowych. Kilkukrotne próby hamowania nie usuwają skutecznie tlenków, co prowadzi do zmniejszenia sił tarcia i wydłużenia drogi hamowania pojazdu. W 28% z przebadanych 250 pojazdów przyczyną niesprawności układu hamulcowego była korozja spowodowana dłuższym postojem.
EN
An attempt at an estimation of vehicles braking system efficiency, after corrosion exposure in humid conditions, is described. Based on brake test bench examinations, it is stated that halting a vehicle with mass higher than 1300 kg for longer than 10 days causes a decrease in breaking process efficiency. The reasons for this behaviour are oxide layers created on the working surfaces of cast iron discs and drums. Repeated braking attempts remove the oxide layers ineffectively, which leads to the decreasing of friction forces and increasing of braking distance. In 28% of examined 250 vehicles, the reason for inefficiency was the corrosion because of longer periods of halting.
Omówiono nietypowe zastosowanie konstrukcji zespolonych w budynku wysokościowym w Warszawie. Obiekt ukształtowany i zaprojektowany w całości jako żelbetowy monolityczny został w kilkunastu miejscach konstrukcji wzmocniony elementami zespolonymi. Elementy stalowe zostały użyte w przekrojach, w których nie udało się zachować normowego stopnia zbrojenia.
EN
Article shows uncomon use of composite structures in high rised building located in Warsaw at Złota 44 street. Building shaped and designed entirely as a monolithic reinforced concrete has been in several places reinforced as composite. Steel elements were introduced only in sections where was impossible to maintain a maximum reinforcement ratio.
The task of this paper is identification of stresses in a homogeneous isotropic disc weakened with an eccentric circular hole which is loaded by pressure in the internal contour of the hole. By application of a complex variable method, the mathematical model that allows complete analytical solution of stresses of the disc is formed. The methodology can be applied for the solution of any disc weakened with an eccentric circular hole. The comparative analysis has shown a high accuracy of analytically obtained results with FEM results obtained by calculations in ANSYS 12 software package. The application of the results of this paper is of great importance for quality design and optimization of thin-walled structures of disc type weakened by a circular hole.
PL
Zadaniem podjętym w artykule jest identyfikacja stanu naprężeń w jednorodnym, izotropowym dysku osłabionymmimośrodowo umiejscowionymwycięciem kołowym, obciążonym wzdłuż brzegu wewnętrznym naciskiem. Stosując metodę zmiennej zespolonej, w pracy sformułowano matematyczny model układu, który pozwolił na uzyskanie w pełni analitycznego opisu rozkładu naprężeń w dysku. Zastosowana metodologia, zdaniem autorów, może być użyta dla dowolnego dysku z mimośrodowym otworem o kształcie koła. W pracy przeprowadzono ponadto analizę porównawczą z wynikami uzyskanymi numerycznie za pomocą metody elementów skończonych z wykorzystaniem pakietu ANSYS 12. Otrzymane rezultaty badań mogą mieć duże znaczenie praktyczne z punktu widzenia jakości projektowania i optymalizacji cienkościennych konstrukcji zawierających elementy strukturalne z kołowym wycięciem.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Elastic-plastic transitional stresses in an annular disc having variable thickness and variable Posson's ratio subjected to internal pressure is derived by using Seth's transition theory. It is seen that thickness and Posson's ratio variation influence significantly the stresses and pressure required for initial yielding. The thickness variation reduces the magnitude of the stresses and pressure needed for a fully plastic state. It seems that for a fully plastic state that circumferential stresses are maximum at the outer surface.
An analytic method for solving two-dimensional elasticity problems of orthotropic body has been worked out. A solution for rectangular elements of the beam or disc type has been developed. This solution satisfies the fundamental equations of the elasticity theory of two-dimensional body exactly and the boundary conditions with large accuracy.
PL
Opracowano metodę analityczną rozwiązywania dwuwymiarowych zagadnień teorii spreżystości ciała ortotropowego. Zaproponowano rozwiązanie dla elementów prostokatnych typu belka lub tarcza. Otrzymane rozwiazanie dokładnie spełnia wszystkie podstawowe równania teorii spreżystości ciała dwuwymiarowego i z dużą dokładnością spełnia warunki brzegowe.
W artykule przedstawiono wyniki badań stabilności mikrostruktury nadstopu Waspaloy, będącego jednym z kandydatów na tarcze nowoczesnych turbin parowych. Zbadano materiał po obróbce cieplnej oraz długotrwałym wyżarzaniu w zakresie temperatur 650/750 stopni Celsjusza. Metodami transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM), skaningowo-transmisyjnej mikroskopii elektronowej (STEM) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) wyznaczono parametry stereologiczne faz decydujących o właściwościach wytrzymałościowych oraz przeprowadzono ilościową i jakościową analizę obrazów mikrostruktury. Otrzymane wyniki zostały porównane z wynikami symulacji przeprowadzonych przy użyciu programu THERMOCALC. Badania wykazały, że zastosowanie stopu Waspaloy na tarcze turbin parowych pracujących w warunkach ultra-super-krytycznych (temperatura 700 stopni Celsjusza, ciśnienie 37,5 MPa) wymaga jego modyfikacji.
EN
The paper presents the results of the microstructural stability investigations of Waspaloy alloy, which is the candidate material for the discs of advanced steam turbines. The investigations were performed on the Waspaloy in the solution treated and aged condition as well after long-term high temperature annealing at 650-750 degrees centigrade. Using transmission electron microscopy (TEM), scanning-transmission electron microscopy (STEM) and scanning electron microscopy (SEM) methods the quantitative and qualitative microstructural investigations were performed and the stereological parameters were estimated. The results of the microstructural investigations were correlated with the computer simulations by means of THERMOCALC. The results show that the application of Waspaloy for the turbine discs requires the modification of the alloy chemical composition and heat treatment.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.