Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Description of the Yield State of Bioplastics on Examples of Starch-Based Plastics and PLA/PBAT Blends

Fras T., Nishida M., Rusinek A., Pęcherski R. B., Fukuda N.

Engineering Transactions

|

2014

|

Vol. 62, iss. 4

329–-354

EN

The present work concerns the description of the yield state of biodegradable materials. As examples, biodegradable polymers are chosen – cornpole CRP-M2, starch fatty acid ester, and PLA/PBAT, poly(lactic acid) (PLA) blended with poly(butylene adipate/terephthalate) (PBAT) [1, 2]. These biodegradable, plant-derived bioplastics are a promising alternative to petroleum-based plastics. To describe the onset of plasticity in the bioplastics under discussion, Burzyński ’s hypothesis of material effort has been applied [3, 4]. The applied criteria account for the strength differential effect and for the shear correction resulting from the difference between experimental and theoretical values obtained as a result of the Huber-Mises approach [5, 6]. In general, these properties of yield state are characteristic for polymers. The description of yield state for bioplastics is an issue that has hardly been investigated, which illustrates the novel nature of this paper where this topic is discussed.

2

Assessment of the material strength of anisotropic materials with asymmetry of the elastic range

Kordzikowski P., Pęcherski R. B.

Mechanics and Control

|

2010

|

Vol. 29, no. 2

57-62

EN

The aim of the paper is to apply the energy-based criterion of limit elastic states for the assessment of the material effort of anisotropic materials. The linear elastic anisotropic materials in the plane state of stress are considered. The theory of elastic eigen states determined by the symmetry of the Hooke elastic tensors (stiffness and compliance tensors) and the energy-based criterion of elastic limit states for anisotropic materials is used according to the theory proposed by Jan Rychlewski. Experimental data for paperboard and the results of atomic calculations were applied. The common feature of the aforementioned materials is the strength differential effect related to the asymmetry of the elastic range. Often, to determine the degree of this asymmetry one uses the ratio of the experimentally measured limit of elasticity (yield) in compression to the limit of elasticity in tension. Also, the failure criterion of P. S. Theocaris is mentioned within the discussion of the possibility of the extension of the criterion proposed by Rychlewski for anisotropic materials revealing asymmetry of elastic range and the related strength differential effect.

PL

Celem pracy jest zastosowanie energetycznego kryterium osiągnięcia sprężystych stanów granicznych do oceny wytężenia w anizotropowych materiałach liniowo-sprężystych w płaskim stanie naprężenia. Wykorzystano teorię sprężystych stanów własnych określonych przez symetrię tensorów sprężystości Hooke'a (tensorów podatności i sztywności) oraz energetyczne kryterium stanów granicznych sformułowane przez Jana Rychlewskiego w pracach. Wykorzystano wyniki badań doświadczalnych dla tektury oraz rezultaty atomowych obliczeń numerycznych symulujących deformację materiałów amorficznych. Wspólną cechą wymienionych materiałów jest asymetria własności wytrzymałościowych, a zatem i zakresu sprężystego. Często używa się ilorazu granicy sprężystości (plastyczności) przy ściskaniu do granicy sprężystości (plastyczności) przy rozciąganiu, aby określić stopień tej asymetrii, tzw. efekt różnicy wytrzymałości. Omówiono również kryterium P.S. Theocarisa pod kątem możliwości uogólnienia kwadratowego kryterium Rychlewskiego dla dowolnych materiałów anizotropowych wykazujących efekt różnicy wytrzymałości.

3

Applications of the Burzyński hypothesis of material effort for isotropic solids

Frąś T., Pęcherski R. B.

Mechanics and Control

|

2010

|

Vol. 29, no. 2

45-50

EN

The paper contains a short presentation of main idea of energy-based hypothesis of material effort proposed by Burzyński with discussion of the resulting failure criteria. Some examples illustrating applications of these criteria are discussed and visualizations of limit surfaces in the space of principal stresses are presented.

PL

Praca zawiera krótką prezentację głównej idei energetycznej hipotezy wytężenia zaproponowanej przez Burzyńskiego wraz z dyskusją wynikających z niej kryteriów wytrzymałości. Przedstawiono kilka przykładów zastosowań tych kryteriów wraz z wizualizacją granicznych powierzchni w przestrzeni naprężeń głównych.

4

Zastosowanie energetycznego kryterium Rychlewskiego do oceny wytężania anizotropowych materiałów wykazujących efekt różnicy wytrzymałości

Kordzikowski P.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2010

|

R. 107, z. 3-M

65-74

PL

Celem pracy jest zastosowanie energetycznego kryterium J. Rychlewskiego [1, 2], służącego do określenia sprężystych stanów granicznych, do oceny wytężenia w anizotropowych materiałach. Wykorzystano wyniki badań doświadczalnych dla kartonu [3, 4, 5] oraz pianki syntetycznej [6]. Wspólną cechą wymienionych materiałów są różne własności wytrzymałościowe, tzw. efekt różnicy wytrzymałości (ang. Strength Differential Effect), a w konsekwencji asymetria zakresu sprężystego, w zależności od sposobu obciążenia wywołującego dany stan naprężenia w ciele. W pracy sformułowano energetyczne kryterium wytężenia dla anizotropowych materiałów wykazujących SDE. Specyfikację takiego warunku energetycznego przeprowadzono na podstawie analizy warunków wytężenia dla anizotropowych materiałów w połączeniu ze zmierzonymi charakterystykami sprężystymi i wytrzymałościowymi dla kartonu [3, 4, 5] oraz dla pianki syntaktycznej [6]. Przedstawiono również graficzną interpretację asymetrycznego warunku energetycznego w układzie osi własnych. Wykazano, że w każdej ćwiartce tego układu może być inna powierzchnia graniczna, odpowiadająca wytrzymałościowym własnościom materiału określonym na drodze doświadczenia w układzie osi głównych (w przestrzeni naprężeń głównych). Analiza daje podstawę do wyznaczenia tensora stanu granicznego dla anizotropowych materiałów.

EN

The aim of the paper is application of Rychlewski energy-based criterion of limit elastic states [1,2] for the assessment of material effort in anisotropic materials. The available experimental data for paperboard [3, 4, 5], as well as, syntactic foams [6] were used by that. The common feature of the mentioned above materials are differential strength properties, the so called SDE (strength differential effect), and asymmetry of the resulting elastic range depending on the loading mode and the corresponding state of stress in the body. The energy-based criterion of elastic limit states in anisotropic materials revealing the SDE was formulated. The specification of the criterion was based on the analysis of material effort conditions for anisotropic materials in relation with measured experimentally elastic and strength characteristics for paperboard [3, 4, 5] and syntactic foams [6]. The graphical interpretation of the asymmetric energy-based criterion was also displayed in the plane system of eigen-axes (within the space of elastic eigen-states). It was shown that in each quarter of the coordinate system there is different limit surface corresponding to the strength properties, which were determined experimentally in the system of principal axes of stress tensor. The conducted analysis provides the basis for obtaining a limit state tensor for anisotropic materials.

5

Zastosowanie energetycznego kryterium Rychlewskiego do oceny wytężenia anizotropowych cienkich warstw wykazujących efekt różnicy wytrzymałości

Kordzikowski P.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 11

689-695

PL

Celem artykułu jest zastosowanie energetycznego kryterium J. Rychlewskiego [1, 2], służącego do określenia sprężystych stanów granicznych, do oceny wytężenia w anizotropowych cienkich warstwach. Wykorzystano wyniki badań doświadczalnych dla kartonu [3, 4, 5] oraz rezultaty atomowych obliczeń numerycznych symulujących deformację materiałów amorficznych [6, 7]. Wspólną cechą wymienionych materiałów są różne własności wytrzymałościowe, tzw. efekt różnicy wytrzymałości — ang. Strength Differential Effect, a w konsekwencji asymetria zakresu sprężystego, w zależności od sposobu obciążenia wywołującego dany stan naprężenia w ciele. W pracy sformułowano zatem energetyczne kryterium wytężenia dla anizotropowych cienkich warstw wykazujących SDE, czyli z asymetrią zakresu sprężystego. Specyfikację takiego warunku energetycznego przeprowadzono na podstawie analizy warunków wytężenia dla cienkich warstw [8] w połączeniu ze zmierzonymi charakterystykami sprężystymi i wytrzymałościowymi dla kartonu [3, 4, 5] oraz dla metalu amorficznego [6, 7]. Przedstawiono również graficzną interpretację asymetrycznego warunku energetycznego w układzie osi własnych (w przestrzeni stanów własnych). Wykazano, że w każdej ćwiartce tego układu może być inna krzywa graniczna, odpowiadająca wytrzymałościowym własnościom materiału określonym na drodze doświadczenia w układzie osi głównych (w przestrzeni naprężeń głównych). Przeprowadzona analiza daje podstawę do wyznaczenia tensora stanu granicznego dla anizotropowych cienkich warstw.

EN

The aim of the paper is application of Rychlewski energy-based criterion of limit elastic states [1, 2] for the assessment of material effort in anisotropic thin layers. The available experimental data for paperboard [3, 4, 5], as well as, the results of atomic numerical calculations simulating deformation of amorphous metals [6, 7] were used by that. The common feature of the mentioned above materials are differential strength properties, so called SDE (strength differential effect), and asymmetry of the resulting elastic range depending on the loading mode and the corresponding state of stress in the body. The energy-based criterion of elastic limit states in thin anisotropic layers revealing the SDE, which means with asymmetry of the elastic range was formulated. The specification of such a criterion was based on the analysis of material effort conditions for thin layers [8] in relation with measured experimentally elastic and strength characteristics for paperboard [3, 4, 5] and amorphous metals [6, 7]. The graphical interpretation of the asymmetric energy-based was also displayed in the plane system of eigen-axes (within the space of elastic eigen states). It was shown that in each quarter of the coordinate system it can be different limit curve corresponding to the strength properties, which were determined experimentally in the system of principal axes of stress tensor. The conducted analysis provides the basis for obtaining a limit state tensor for thin anisotropic layers.