Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ wybranych parametrów druku na właściwości mechaniczne próbek wykonanych z materiału elastomerowego

Wilińska Karolina, Kozuń Marta

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2023

|

z. 23

5--11

PL

Prezentowana praca dotyczy właściwości mechanicznych próbek wytworzonych z materiału typu elastomer (TPU) z użyciem addytywnych technik wytwarzania (metoda MJF). Do badań właściwości mechanicznych wytworzono próbki o różnych grubościach oraz różnej orientacji względem platformy roboczej drukarki 3D. Właściwości mechaniczne wyznaczono z użyciem testu jednoosiowego rozciągania, który prowadzony był z prędkością obciążenia 100 mm/min. Przeprowadzone badania wykazały wpływ grubości, orientacji próbek oraz zastosowanej metody obliczania modułu sprężystości na właściwości sprężyste badanych próbek.

EN

The presented paper concerns the mechanical properties of samples manufactured from elastomer type material (TPU) using additive manufacturing techniques (MJF method). For the study of mechanical properties, specimens of different thicknesses and different orientation with respect to the working platform of the 3D printer were produced. The mechanical properties were determined using a uniaxial tensile test, which was conducted at a loading rate of 100 mm/min. The tests conducted showed the influence of the thickness and orientation of the samples on their elastic properties. In addition, the effect of the method of determining the longitudinal modulus of elasticity, on the elastic properties of the produced specimens, was demonstrated.

2

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.

3

Synthesis and Curing of Allyl Urethane NIMMO-THF Copolyether with Three Functional Groups as a Potential Energetic Binder

Wang Xiaochuan, Li Ping, Lu Xianming, Mo Hongchang, Xu Minghui, Liu Ning, Shu Yuanjie

Central European Journal of Energetic Materials

|

2020

|

Vol. 17, no. 1

141--163

EN

A tri-functional NIMMO-THF copolyether (T-NT) was synthesized by polymerization of 3-nitratomethyl-3-methyloxetane (NIMMO) and tetrahydrofuran (THF) in the presence of trimethylolpropane and catalyzed by BF3·OEt2. The allyl urethane NIMMO-THF copolyether with three functional groups (AUT-NT) was synthesized from tri-functional NIMMO-THF copolyether and allyl isocyanate. The polymer was characterized by FT-IR, 1H NMR, and 13C NMR. Furthermore, an elastomer that was prepared from allyl urethane NIMMO-THF copolyether with three functional groups and trimethylisophthalodinitrile oxide (TINO) had satisfactory mechanical properties and good thermal stability. The elastomer is expected to be used in composite solid propellants and polymer-bonded explosives (PBX).

4

Proekologiczne kompozyty gumowe o obniżonej zawartości cynku

Maciejewska M., Sowińska A.

Technologia i Jakość Wyrobów

|

2018

|

R. 63

55--65

PL

Wyroby gumowe zawierające więcej niż 2,5% związków cynku uznaje się za toksyczne dla ekosystemów wodnych. Opracowano skład proekologicznych kompozytów z kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego (NBR) o obniżonej zawartości jonów cynku. W roli aktywatorów wulkanizacji zastosowano acetyloacetonian, glukonian i rycynoleinian cynku, jako alternatywę do ZnO. Aplikacja soli cynku nie miała wpływu na czas i temperaturę wulkanizacji NBR. Uzyskano wulkanizaty o nieznacznie mniejszej gęstości usieciowania i twardości, podwyższonej wytrzymałości na rozciąganie i porównywalnej odporność na starzenie klimatyczne. Zastosowanie soli cynku umożliwiło 10-krotne zmniejszenie ilości jonów cynku w wyrobach gumowych.

EN

Rubber products containing more than 2.5% of zinc compounds are classified as toxic to aquatic ecosystems. Therefore, the aim of the research was to develop pro-ecological rubber composites of acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) with a reduced content of zinc ions. Acetylacetonate, gluconate and zinc ricinoleate were used as vulcanization activators alternatively to ZnO. Their application had no significant effect on the time and temperature of NBR vulcanization. Vulcanizates with slightly lower crosslink density and hardness, higher tensile strength and comparable resistance to weather aging were obtained. Application of zinc salts enabled a 10-fold reduction in the content of zinc ions in rubber products.

5

Evaluation on Curing Properties and Kinetics of Isophthalonitrile Oxide

Fan Y., Tang C., Hu Q., Lei Y., Huo J.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2018

|

Vol. 20, nr 3

37--46

EN

N,N-dihydroxybenzene-1,3-dicarboximidoyl dichloride was synthesized from benzene-1,3-dicarboxaldehyde and characterized by fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and nuclear magnetic resonance 1H and 13C NMR). The elastomer was prepared through the 1,3-dipolar cycloaddition of reaction between liquid polybutadiene (LPB) and isophthalonitrile oxide in this work. The tensile strength of different elastomer was enhanced from 0.14 MPa to 0.33 MPa as the elongation at break decreased from 145% to 73%, and the modulus increased from 0.09 kPa to 0.47 kPa. The parameters of kinetic indicated that the curing reaction was first order reaction and the apparent activation energy of each curing system was less than 10.10 kJ/mol when the content of N,N-dihydroxybenzene-1,3- dicarboximidoyl dichloride was increased from 7% to 12%. These results suggested that nitrile oxides achieved curing of polymer binders at room temperature and this work had definite guiding significance for the application of nitrile oxides in polymer binders.

6

Weryfikacja eksperymentalna wpływu modelu materiałowego na zachowanie się materiału elastomerowego w różnych schematach obciążenia

Kut S., Ryzińska G., Niedziałek B.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 12

52--57

PL

W artykule przedstawiono badania mające na celu sprawdzenie skuteczności dziewięciu wybranych modeli materiałów elastomerowych, w których stałe wyznaczono na podstawie próby jednoosiowego rozciągania. Skuteczność wybranych modeli materiałowych (Neo-Hookeana, Mooneya (2), Mooneya (3), Signioriniego, Yeoha, Ogdena, Arrudy-Boyce’a, Genta oraz Marlowa) określano na podstawie porównania wyników uzyskanych w eksperymentalnej próbie spęczania elastomerowego walca oraz próbie zginania z wynikami obliczeń numerycznych MES przeprowadzonymi dla poszczególnych modeli. Na podstawie cyklicznej próby jednoosiowego rozciągania elastomerowej próbki, sporządzono charakterystykę naprężenie-odkształcenie dla 18-tego cyklu obciążenia. W oparciu o otrzymaną charakterystykę obliczono wartości stałych materiałowych dla badanych modeli oraz wykonano symulacje procesu spęczania oraz zginania z wykorzystaniem systemu MARC/Mentat. W wyniku przeprowadzonej analizy porównawczej zbieżności wyników modelowania numerycznego z wynikami badań eksperymentalnych procesu spęczania oraz zginania wykazano, że ich zbieżność zależy od przyjętego modelu materiałowego, schematu obciążenia elastomeru, a także od stopnia odkształcenia materiału. W przypadku procesu spęczania elastomerowego walca, najlepsze wyniki w najszerszym zakresie odkształceń (do 62%) w porównaniu z eksperymentem, uzyskano przy zastosowaniu modelu Yeoha. Natomiast w przypadku zginania, żaden z analizowanych modeli nie wykazał się dobrą zbieżnością wyników obliczeń z eksperymentem.

EN

This paper presents research to verify the effectiveness of nine selected models of elastomeric materials in which the constants were determined based on the uniaxial tension test. The effectiveness of selected models (Neo-Hookean, Mooney (2), Mooney (3), Signiorini, Yeoh, Ogden Gent and Marlow) was determined based on a comparison of results obtained in the experimental upsetting process of an elastomeric cylinder and bending process with the results of numerical calculations FEM for each models. Basing on the cyclic uniaxial tension test of elastomer sample, the stress -strain characteristic for the 18th load cycle was prepared. Basing on the obtained characteristic, the values of material constants were calculated for the studied models and simulation of upsetting process and bending process was performed with the usage of the software MARC/Mentat. As a result of the comparative analysis of the convergence of numerical modeling results with experimental results of the upseting and bending process, it was proved that the convergence of results depends on the material model adopted, the type of elastomer loading, and the deformation of the material. In the case of the compression process, the best results in the widest range of deformations (up to 62%) compared to the experimental results were obtained using the Yeoh model. In the case of bending process, however, none of the analyzed models showed a good convergence of the experimental results.

7

Obróbka skrawaniem elastomerów z wykorzystaniem chłodzenia kriogenicznego

Jemielniak K.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 2

126

PL

Podstawową techniką kształtowania elastomerów jest formowanie tłoczne, wymagające kosztownego, indywidualnego przygotowania form, co w przypadku produkcji małoseryjnej jest nieopłacalne. W tej sytuacji atrakcyjną alternatywą może być obróbka skrawaniem, oferująca dużą różnorodność uzyskiwanych kształtów. Lepkosprężyste zachowanie materiałów o niskim module Younga utrudnia jednak osiągnięcie wyrobów o wysokiej jakości. Na szczęście to zachowanie można czasowo zmienić przez zastosowanie chłodzenia kriogenicznego.

8

Experimental and numerical investigation of connector with elastomer joint

Sławiński G., Malesa P., Świerczewski M., Bogusz P.

Journal of KONES

|

2017

|

Vol. 24, No. 3

283--289

EN

This article presents works associated with the design, numerical analyses and experimental tests of an energyabsorbing mat designed for increasing the safety of the soldiers inside military vehicles, especially their legs. One of the most important branches of engineering interests is high technologies accompanying the safety of soldiers. Energy absorbing mats are one of an additional equipment of a military vehicle, which is directly targeted to increase leg safety during explosion of IED (Improvised Explosive Device) under vehicle. The presented invention allows protection legs of the crew’s feet resting on the floor of the vehicle during explosion of a mine or IED. In most solutions, crewmembers’ foot rests directly on the floor, causing serious injuries. The value of the load on the metatarsus and tibia is closely related to the overall vehicle structure, which generally has limitations in the use of available external and internal protection solutions. Energy absorbing mats are a universal solution because they are adaptable to any type of vehicle. Their role is particularly important in flat-bottomed armoured vehicles. The article will show the results of the analysis showing how the mat works. Experimental results will be compared with the results of numerical analysis. The analysis is conducted using the LS-DYNA explicit code.

9

Metody wyznaczania wartości statycznego modułu Younga materiałów elastomerowych

Bednarz J., Bieleń P.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

723--729, CD

PL

Prawidłowy dobór materiałów elastomerowych mogących mieć zastosowanie w systemach wibroizolacji wymaga wyznaczenia wartości parametrów fizyko-mechanicznych materiału. Podstawową wyznaczaną wielkością jest statyczny moduł Younga będący miarą sprężystości materiału elastomerowego. W artykule przedstawiono porównanie metod wyznaczania statycznego modułu Younga dla próbek materiału elastomerowego. Przedstawiono metodykę badań oraz ich wyniki.

EN

Proper selection of elastomeric materials that may be used in vibration isolation systems requires the determination of the physico-mechanical parameters of the material. The basic determinant is the static Young's modulus, which is the measure the elasticity of the elastomeric material. The article presents a comparison of methods for determining static Young's modulus for samples of elastomeric material. The research methodology and results are presented.

10

Metoda wyznaczania wartości dynamicznego modułu Younga oraz współczynnika tłumienia materiałów elastomerowych

Bednarz J., Bieleń P.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

716--722, CD

PL

Prawidłowy dobór materiałów elastomerowych mogących mieć zastosowanie w systemach wibroizolacji wymaga wyznaczenia wartości parametrów fizyko-mechanicznych materiału. Podstawowymi wyznaczanymi wielkościami są moduły Younga będące miarą sprężystości materiału elastomerowego oraz współczynniki tłumienia materiału. W artykule przedstawiono metodę wyznaczania dynamicznego modułu Younga dla próbek materiału elastomerowego oraz współczynnika tłumienia w oparciu o pętlę histerezy. Przedstawiono metodykę badań oraz ich wyniki.

EN

Proper selection of elastomeric materials that may be used in vibration isolation systems requires the determination of the physico-mechanical parameters of the material. The basic determinant is the Young's modulus, which is the measure the elasticity of the elastomeric material and damping ratio of the material. The article presents a method for determining dynamic Young's modulus and damping ratio for samples of elastomeric material. The research methodology and results are presented.

11

Koncepcja systemu wibroizolacji z elementami magnetycznymi

Targosz J., Kasprzyk S., Bednarz J.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1341--1344, CD

PL

Celem pracy jest opracowanie koncepcji elementów układu wibroizolacji z wykorzystaniem pola magnetycznego magnesów stałych i określenie wpływu tego pola na parametry fizyko-mechaniczne wybranego typu elastomeru, który poddany był obciążeniu statycznemu i dynamicznemu w szerokim zakresie prędkości w temperaturze pokojowej.

EN

The aim of the work is development of the concept of the vibration isolation system with application of the magnetic field of solid magnets and determination of the influence of this field on the physico-mechanical parameters of the selected type of elastomer, which was subjected to static and dynamic load over a wide range of velocity at room temperature.

12

Badania własności wibroizolatorów z elementami magnetycznymi

Targosz J., Bednarz J.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1333--1336, CD

PL

Praca dotyczy problemu wyznaczania wartości modułu Younga elementów elastycznych mogących mieć zastosowanie w układach wibroizolacji. W artykule przedstawiono opis dwóch metod pozwalających na wyznaczenie wartości modułu Younga materiałów elastomerowych oraz wstępne wyniki badań eksperymentalnych semi-aktywnego elementu wibroizolującego będącego w tym przypadku złożeniem elastomeru ze stałym magnesem neodymowym.

EN

The work concerns the problem of determining the value of Young's modulus of elastic elements that can be used in vibration isolation systems. The article describes two methods to determine the value of Young's modulus of elastomeric materials and the preliminary results of experimental research of the semi-active vibroisolating element, which is an elastomeric material with a permanent neodymium magnet.

13

Otrzymywanie poliuretanów bezizocyjanianowych i kierunki ich zastosowań

Białkowska A., Szymańska J., Kostrzewa M., Bakar M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2016

|

T. 22, Nr 4 (172)

173--183

PL

W opracowaniu przedstawiono sposób otrzymywania poliuretanów kondensacyjnych bez użycia izocyjanianów z uwzględnieniem przykładowych kierunków zastosowań omawianych polimerów. Poprzez amidowanie uretanem etylowym grup hydroksylowych oligooksyalkilenoli otrzymywano karbaminiany oligooksyalkilenowe. W reakcji mocznika i formaldehydu oraz samego kwasu fenolosulfonowego, bądź mieszaniny tego kwasu z kwasem hydroksybenzoesowym lub naftalenosulfonowym lub hydroksyantracenosulfonowym otrzymywano oligomeryczne związki zawierające segmenty sztywne. Określono warunki otrzymywania w skali laboratoryjnej nowych poliuretanów oraz wpływ składu surowcowego PU i doboru metody ich otrzymywania na wybrane właściwości błon polimerowych (sorpcję i desorpcję pary wodnej, wodoodporność, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie przy zerwaniu).

EN

The work presents a method for preparing polyurethanes condensation without the use of isocyanates, including examples of the directions the use of these polymers. By amidation of the hydroxyl groups of urethane ethyl was obtained oligooksyalkylena carbamates. In the reaction of urea and formaldehyde and phenolsulfonic acid alone or a mixture of this acid with a hydroxybenzoic acid or naphthalenesulfonic acid or hydroxyanthracenesulfonic acid it was obtained oligomeric compounds containing hard segments. Was determined conditions for receiving the new polyurethanes in a laboratory scale, and influence fiber composition of PU and choice methods of their preparation on selected properties of polymer films (sorption and desorption of water vapor, water resistance, tensile strength, elongation at break).

14

Experimental and numerical investigation of connector with elastomer joint

Sławiński G., Malesa P., Niezgoda T., Bogusz P.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 3

473--480

EN

This paper presents works associated with the design, experimental tests and numerical analyses of a composite connector, which is a part responsible for increasing the safety of the soldiers. Nowadays researchers more and more often are searching for modern materials, which, as individual components or structures connected with other materials, meet the requirements of global markets. One of the most important branches of industry, which presently is growing increasingly are high technologies accompanying the safety of soldiers who are the passengers of a military vehicle. The proposed solution allows protection of the sensitive parts of body (e.g. legs), as well as the entire body of a soldier from the risks resulting from the impact of a pressure wave coming from explosion on the vehicle in which the soldier travels. A combination of classic materials, such as steel, and modern materials with hyperelastic characteristics might be an alternative to the currently used shock absorbers and dampers. Perspective can be using this assembly as a connector between a seat and the military vehicle body or special plates for protecting the crew’s feet resting on the floor of the vehicle during explosion of a mine or IED. The analysis is conducted using the LS-DYNA explicit code.

15

A study of the preload force in metal-elastomer torsion springs

Sikora W., Michalczyk K., Machniewicz T.

Acta Mechanica et Automatica

|

2016

|

Vol. 10, no. 4

300--305

EN

Neidhart type suspension units composed of metal-elastomer torsion springs can be a good alternative to steel helical springs in applications such as vibration absorbers or vehicle suspension systems. Assembling this type of spring requires initial preload of the elastomeric working elements, which determines their operating properties.The results of experimental tests and numerical simulations concerning the preload of elastomeric working elements in Neidhart type suspension units are presented in the paper. The performed research made it possible to propose a new calculation model for determining the preload force value acting on the elastomeric cylindrical elements applied in this type of suspension unit. The results obtained using the proposed model exhibit good convergence with FEM simulation results within the range of the tested geometrical and material properties.

16

Rozpraszanie energii w tłumiku drgań z elementem elastomerowym

Osiński J, Jungowski A.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2015

|

z. 106

74

PL

W pracy wykonano badania poziomu rozpraszania energii w tłumikach drgań z elementem elastomerowym w jednym cyklu pracy tłumika. Jako wstęp do analizy wykonano badania właściwości materiału w różnych warunkach pracy – wyznaczono doświadczalnie pętle histerezy. Wyniki badań doświadczalnych porównano z symulacją pracy tłumika metodą elementów skończonych, rozważono różne warianty konstrukcyjne tłumika (zmieniano wymiary elementu wykonanego z elastomeru). Zaproponowano ewolucyjny algorytm uzyskania rozwiązania najlepiej spełniającego wymagania. Pierwszym etapem jest symulacja wykonania połączenia wciskowego (termicznie lub mechanicznie), następnie mogą być wielokrotnie wykonywane etapy zmiany temperatury i cykle pracy.

17

Wpływ pola elektrycznego na tarcie wybranych elastomerów po stali w środowisku silnikowych olejów bazowych

Gajewski J. B., Głogowski M. J., Wieleba W.

Tribologia

|

2015

|

nr 3

21--31

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad wpływem zewnętrznego stałego pola elektrycznego na współczynnik tarcia wybranych elastomerów podczas tarcia o powierzchnię stalową na stanowisku „pin-on-disc”. W celach porównawczych prowadzono także badania bez zewnętrznego pola elektrycznego. W badanym układzie stosowano próbki trzech różnych elastomerów, syntetyczne oleje bazowe PAG i PAO oraz ich mieszaniny z dodatkami uszlachetniającymi – przeciwzatarciowym (ZDDP) i modyfikatorem tarcia (IRGALUBE F10A), a także stalowy przeciwelement.Wybrane do badań elastomery stosowane są do wytwarzania uszczelnień wargowych. Stwierdzono, że zewnętrzne stałe pole elektryczne istotnie wpływa na współczynnik tarcia, a wielkość tego wpływu zależy od rodzaju elastomeru oraz oleju bazowego i jego mieszanin z dodatkami uszlachetniającymi.

EN

The paper presents the experimental results of research on the effect of an external DC electric field on the coefficient of friction of selected elastomers during their rubbing against a steel surface in the “pin–on– disc” experimental set-up. The tests were also carried out without any external DC electric field to compare the coefficients of friction obtained in both cases. In the tests, three different elastomers were used: pure PAG and PAO synthetic base oils and their blends with two additives – antiwear (ZDDP) and friction modifier (IRGALUBE F10A), and a steel counterface. The elastomers selected and used in the tests are those applied to the manufacture of rotary lip seals. It was found that the external DC electric field exerts a significant effect on the coefficient of friction, which in turn depends on the type of elastomer and the base oil and its blends with the additives used.

18

Badanie skuteczności różnych modeli materiałowych w modelowaniu procesu spęczania elastomeru

Kut S., Ryzińska G., Niedziałek B.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 12

653--658

PL

W artykule przedstawiono badania mające na celu sprawdzenie skuteczności pięciu wybranych modeli materiałów elastomerowych, w których stałe wyznaczono na podstawie próby jednoosiowego rozciągania. Skuteczność wybranych modeli materiałowych (Neo-Hookean, Mooney (2), Mooney (3), Signiorini, Yeoh, Ogden) określano na podstawie porównania wyników uzyskanych w eksperymentalnej próbie spęczania elastomerowego walca z wynikami obliczeń numerycznych MES przeprowadzonymi dla poszczególnych modeli. Na podstawie cyklicznej próby jednoosiowego rozciągania elastomerowej próbki sporządzono charakterystykę naprężenie-odkształcenie dla 18-tego cyklu obciążenia. W oparciu o otrzymaną charakterystykę obliczono wartości stałych materiałowych dla badanych modeli oraz wykonano symulacje procesu spęczania z wykorzystaniem systemu MARC/Mentat.

EN

This paper presents research to verify the effectiveness of five selected models of elastomeric materials in which the constants were determined based on the uniaxial tension test. The effectiveness of selected models (Neo-Hookean, Mooney (2), Mooney (3), Signiorini, Yeoh, Ogden) was determined based on a comparison of results obtained in the experimental upsetting process of an elastomeric cylinder with the results of numerical calculations FEM for each models. Basing on the cyclic uniaxial tension test of elastomer sample, the stress-strain characteristic for the 18th load cycle was prepared. Basing on the obtained characteristic, the values of material constants were calculated for the studied models and simulation of upsetting process was performed with the usage of the software MARC/Mentat.

19

The effect of modified biopolymers and poly(vinyl alcohol) on carboxylated acrylonitrile-butadiene rubber properties

Prochoń M., Tshela Ntumba Y. H.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 7-8

508--515

EN

The aim of the research was to determine the impact of modified biopolymers such as: enzyme hydrolyzate of collagen, enzyme hydrolyzate of keratin and poly(vinyl alcohol) PVAL (or PVA) on the properties of carboxylated acrylonitrile-butadiene rubber (XNBR) vulcanizates. Biopolymers were obtained from industrial waste leather in the form of collagen from chrome tanned leather shavings and keratin from cattle hair. The rheometric, mechanical properties, cross-linking density, Fourier Transform Infrared spectra (FT-IR) and Ultraviolet-Visible spectra (UV-Vis) were examined. Thermo-oxidative aging and biodecomposition processes were also performed. The introduction of natural bioadditives and PVAL influenced the improvement of cross-linking density of the obtained XNBR composites — probably by creating a common spatial network with the elastomeric matrix. Increased hardness, resistance to thermal aging and susceptibility to the action of microorganisms in soil were observed.

PL

Zbadano wpływ zmodyfikowanych biopolimerów, takich jak: enzymatyczny hydrolizat kolagenu, enzymatyczny hydrolizat keratyny oraz poli(alkohol winylowy) (PVAL, używany też skrót PVA) na właściwości wulkanizatów karboksylowanego kauczuku akrylonitrylo-butadienowego (XNBR). Biopolimery pozyskiwano z odpadów przemysłu skórzanego. Określono właściwości reometryczne, mechaniczne i gęstość usieciowania wulkanizatów oraz ich budowę chemiczną. Zbadano także procesy starzenia termooksydacyjnego oraz biorozkład. Wprowadzenie do mieszanki kauczukowej naturalnych biododatków oraz PVAL wpłynęło na poprawę gęstości usieciowania uzyskanych kompozytów XNBR, prawdopodobnie w wyniku tworzenia wspólnej sieci przestrzennej z matrycą elastomerową. Otrzymane wulkanizaty XNBR charakteryzowały się zwiększeniem twardości, odporności na starzenie termiczne oraz podatności na działanie mikroorganizmów występujących w glebie.

20

Experimental and numerical investigation of energy absorption elastomer panel with honeycomb structure

Bogusz P., Popławski A., Morka A., Stankiewicz M., Sławiński G.

Journal of KONES

|

2015

|

Vol. 22, No. 4

29--36

EN

The paper presents a prototype design of elastomer energy absorbing panel made in a shape of honeycomb structure. The proposed panel was installed in a protected plate and tested on a specially designed test stand, where a shock wave from a small explosive charge was applied. The elastomer honeycomb structure was compared with a version of the panel made of solid elastomer materials, the same as used in the honeycomb structure and also with a protected plate without any panels. During the research, acceleration in the middle part of each investigated protected plate was recorded. The protected plates were scanned after the tests in order to measure their maximum deformation. Acceleration graphs and maximum deflections of all three considered structures were compared. The obtained results were used to validate numerical models of the designed structures and the test stand. A discreet model of the test stand and models of elastomer panels were developed with HyperMesh FEM software using shell and solid elements. The materials were described using a tabulated Johnson-Cook model and constitutive model for the rubber parts; all available in the material library of Ls-Dyna software. The blast loading was simulated using the CONWEP method. This model generates a boundary condition, based on the experimental data and TNT equivalent mass, which substitutes the wave propagation with a pressure. Finally, the experimental results of acceleration and deformation of the plates were compared with the corresponding results of the numerical analyses carried out using finite element method. The numerical models can be utilised in the future research as a virtual range stand. The developed elastomer honeycomb structure can be modified to meet various requirements of ballistic protection levels, by applying elastomer of different stiffness or optimizing shape and dimensions of the honeycomb structure.