Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza wyników badań fibrobetonu z włóknami polimerowymi

Blazy Julia, Drobiec Łukasz

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 9-10

477--481

PL

Uzyskane z własnych badań wyniki porównano z istniejącymi w literaturze wzorami empirycznymi do określenia wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu fibrobetonów ze stalowym zbrojeniem rozproszonym. Zaproponowano własny wzór dotyczący betonów z włóknami syntetycznymi o nominalnej zawartości włókien ≤0,5% i smukłości do 200. Podjęto próbę klasyfikacji wytrzymałości przebadanych mieszanek zgodnie z Model Code 2010. Przeanalizowano wyniki energii pękania i zależności krzywych: siła - szerokość rozwarcia rysy; siła - ugięcie i siła - szerokość przemieszczenia końcówki rysy.

EN

The obtained results were compared with the empirical formulas existing in the literature for the calculation of the fiexural strength of fiber reinforced concretes with dispersed steel fibers. The new formula determined by the authors was also proposed for concrete with synthetic fibers with a nominal fiber content ≤0.5% and a slenderness of up to 200. In addition, an attempt was made to evaluate the strengths of tested concrete mixtures in accordance with the Model Code 2010. Finally, the fracture energy results and curve dependencies: force-crack mouth opening displacement; force-deflection and force-crack tip opening displacement were analyzed.

2

Evaluation of behavior of stitched epoxy-carbon fiber laminate under static bending conditions using simplified analysis of failure energy

Kozioł Mateusz, Mazurkiewicz Rafał

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 3

112--118

EN

The paper presents the attempt to assess the failure progress of a stitched carbon fiber reinforced plastic (CFRP) laminate by means of simple analysis of the failure energy after static bending tests. A laminate reinforced with a carbon twill weave (2/2) fabric, areal mass of 200 g/m2 in the form of 10 layer preforms was used for the tests. Some of the preforms were machine-stitched with a Kevlar 50 thread in lines with a 4 mm stitch length and 5 mm stitch spacing. The matrix of the composites was epoxy resin and the panels were molded by RTM. Curing took place at room temperature for three days. A fiber volume fraction of 50.5÷51.5% was obtained. Static bending tests were carried out on samples of the manufactured materials. The obtained bending curves were subjected to a simple analysis of failure energy. It consisted in determining the energy corresponding to individual stages of the material destruction progress (i.e. the areas under the bending curve) as well as direct and comparative assessment of the determined values. It was found that the applied methodology of simple analysis of the failure process energy allows effective analysis of the failure progress of materials. The total failure energy obtained by the tested laminates in the main directions is: for unstitched about 8% higher than for stitched loaded in the direction along the stitch lines and about 15% higher than for stitched loaded transversely to the stitch lines. This means that less energy is needed to destroy a stitched laminate than to destroy an unstitched one. However, a stitched laminate exhibits a higher value of failure development energy at a later stage of the failure process, which translates into its greater residual load capacity compared to the unstitched one. It was also found that the DI factor (defined as the ratio of energy used to develop the failure process to the energy used to initiate the failure process) is higher for the stitched laminate than for the unstitched one. This trend applies to all the main load directions. This means that the stitched laminate is less fragile than the unstitched one. Analysis of the obtained results indicates that the stitched CFRP laminate is a material with a safer course of destruction than a corresponding unstitched one.

PL

Przedstawiono próbę oceny przebiegu zniszczenia zszywanego laminatu epoksydowo-węglowego (CFRP) za pomocą analizy energii zniszczenia, z użyciem oryginalnej metodologii prostej analizy energii zniszczenia w próbie zginania. Do badań wykorzystano laminat wzmocniony tkaniną węglową o splocie skośnym (2/2) i gramaturze 200 g/m2, w postaci 10 warstwowych preform. Część preform przeszyto maszynowo nicią Kevlar 50, jednokierunkowo, z długością ściegu 4 mm i odległością między liniami szwów 5 mm. Osnowę kompozytów stanowiła żywica epoksydowa, płyty laminatowe formowano metodą RTM. Dotwardzanie odbyło się w temperaturze pokojowej przez okres 3 dób. Uzyskano udział objętościowy włókien na poziomie 50,5÷51,5%. Na próbkach wytworzonych materiałów przeprowadzono próby statycznego zginania. Uzyskane krzywe zginania poddano prostej analizie energii zniszczenia. Polegała ona na wyznaczeniu energii odpowiadającej poszczególnym etapom postępu zniszczenia materiału (czyli pola powierzchni pod krzywą zginania) i ocenie bezpośredniej oraz porównawczej wyznaczonych wartości. Stwierdzono, że zastosowana metodyka prostej analizy energii procesu zniszczenia pozwala skutecznie analizować przebieg zniszczenia materiałów. Całkowita energia zniszczenia uzyskana w badanych laminatach, w kierunkach głównych, jest dla laminatu niezszywanego o ok. 8% większa niż dla zszywanego obciążanego w kierunku wzdłuż linii szwów i o ok. 15% większa niż dla zszywanego obciążanego poprzecznie do linii szwów. Oznacza to, że dla zniszczenia laminatu zszywanego potrzeba mniej energii niż dla zniszczenia niezszywanego. Jednakże, laminat zszywany wykazuje większą wartość energii rozwoju zniszczenia na późniejszym etapie procesu zniszczenia, co przekłada się na jego większą nośność resztkową w porównaniu z niezszywanym. Stwierdzono też, że dla laminatu zszywanego wskaźnik DI (definiowany przez stosunek energii zużytej na rozwój procesu zniszczenia do energii zużytej na zainicjowanie procesu zniszczenia) jest wyższy niż dla niezszywanego. Trend ten dotyczy wszystkich istotnych kierunków obciążania. Oznacza to, że laminat zszywany jest mniej kruchy niż odpowiedni laminat niezszywany. Analiza uzyskanych wyników wskazuje, że zszywany laminat CFRP jest materiałem o bezpieczniejszym w przebiegu zniszczenia niż odpowiadający mu laminat niezszywany.

3

Wpływ makrowłókien syntetycznych na wybrane właściwości betonu SCC

Ponikiewski T., Wrzecion K.

Budownictwo, Technologie, Architektura

|

2017

|

nr 4

72

4

Wpływ kształtu włókien na właściwości mechaniczne betonu samozagęszczającego się ze zbrojeniem rozproszonym

Pająk M., Ponikiewski T.

Cement Wapno Beton

|

2013

|

R. 18/80, nr 6

335--342

PL

Badano wpływ kształtu włókien stalowych, o zbliżonej smukłości, na mechaniczne właściwości samozagęszczającego się betonu, z dodatkiem tych włókien (0,5%). Uzyskane rezultaty wykazały, że maksymalne obciążenie jakie mogły przenosić beleczki betonowe nie zależy od kształtu włókien stalowych. Nie stwierdzono także znaczniejszych zmian wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu w zakresie proporcjonalności naprężenie-odkształcenie, przy zmianie kształtu włókien. Natomiast, znaleziono duży wzrost resztkowej wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu spowodowany zmianą włókien z prostych na haczykowate i faliste. Zastosowanie haczykowatych i falistych włókien znacznie zwiększa także energię zniszczenia próbek betonowych.

EN

The effect of steel fibres shape, at their similar slenderness, on mechanical properties of self-compacting concrete, reinforced with these fibres addition (0.5%), was studied. The results show that the maximum load that were able to transfer SCC samples was not dependent of the shape of fibres. There were also no significant changes of flexural strength at the limit of proportionality of relation stress-deflection, with the change of fibres shape. However, the significant increase of flexural residual strength with the change of fibres shape from straight to hooked or corrugated was found. The application of hooked or corrugated fibres significantly increases also the fracture energy of SCC specimens.

5

Numeryczno-doświadczalne badanie energii zniszczenia wybranych struktur kompozytowych

Niezgoda T., Barnat W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2007

|

z. 219

149--171

PL

Celem pracy jest porównanie energochłonności elementów wykonanych ze stali, kompozytu polimerowego oraz kompozytu polimerowego z wypełnieniem pianowym. Eksperyment został przeprowadzony na uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej INSTRON z prędkością trawersy 10 mm/min. Obliczenia numeryczne wykonano z zastosowaniem programu MSD.Dytran wykorzystującego do obliczeń MES. Elementy energochłonne zostały obciążone kinematycznie w kierunku głównej osi symetrii. Najlepsze rezultaty otrzymano dla elementów wykonanych z kompozytu polimerowego wzmocnionego włóknami. Elementy takie mogą być wykorzystane do projektowania konstrukcji chroniących ludzi np. w przypadku awaryjnego lądowania helikoptera lub do zwiększenia energochłonności barierek drogowych. Progresywne niszczenie elementów kompozytowych pozwoli ograniczyć w obu przypadkach efekty uderzenia. W części końcowej przedstawiono wyniki symulacji numerycznej uderzenia sztywnej płyty w słupek barierki drogowej.

EN

The aim of the paper is to compare the influence of the applied fill on the energy absorber by the energy absorbing structural elements made of composite, steel and of composite with fill foam. The experimental tests were carried out on an INSTRON universal testing machine at the speed rate of the machine’s traverse equal 10 mm/min and the numerical analysis has been performed using MSC.Dytran software based on the Finite Elements Method. The elements were subjected to axial kinematic loads. The higher specific absorbed energy occurs in the case of energy absorbing elements made of composites and from composite with fill foam. These elements can be applied in structures designed for the protection of people or limitation of the whole structure failure, e.g. in the case of a helicopter or car crash etc. the failure progressing in a relatively uniform manner results in the fact that the work used for failure of an energy absorbing elements causes a substantial reduction of the impact load results. Application of energy absorbing elements may be a system dissipating the energy of a car impact into a crash barrier. The results of numerical simulation of stiffness plate hitting to the road barrier are presented.

6

Failure mechanisms in thin rubber sheet composites under static solicitation

Luong R., Isac N., Bayraktar E.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 21, nr 1

43-46

EN

Purpose: Mechanical behaviour and damage mechanisms in thin rubber sheet composites investigated under static solicitation at room temperature. Two types of rubber are used in this study; Natural rubber, NR vulcanised and reinforced by carbon black and Synthetic rubber (Styrene-butadiene-rubber, SBR). Design/methodology/approach: A comprehensive study has been carried out in order to identify a threshold criterion for the damage mechanism to explain a tearing criterion for the concept of tearing energy of the elastomers and also to give a detail for the damage mechanism depending on the loading conditions. A typical type of specimen geometry of thin rubber composite materials was studied under static tensile tests conducted on the smooth and notched specimens with variable depths. In this way, the effects of the plane stress on the damage mechanism are characterized depending on the rubber materials. Findings: Damage mechanisms during tensile test have been described for both of rubber types and the criteria which characterize the tearing resistance, characteristic energy for tearing (T) was explained. Damage in the specimens were evaluated just at the beginning of the tearing by means of the observations in the scanning electron microscopy (SEM). Practical implications: A tearing criterion was suggested in the case of simple tension conditions by assuming large strain. In the next step of this study, a finite element analysis (FEA) will be applied under the same conditions of this part in order to obtain the agreement between experimental and FEA results. Originality/value: This study proposes a threshold criterion for the damage just at the beginning of the tearing for thin sheet rubber composites and gives a detail discussion for explaining the damage mechanisms by SEM results. This type of study gives many facilities for the sake of simplicity in industrial application.

7

Damage initiation mechanism in rubber sheet composites during the static loading

Luong R., Isac N., Bayraktar E.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2007

|

Vol. 28, nr 1

19-26

EN

Purpose: Mechanical behaviour and damage initiation mechanisms in thin rubber sheet composites were investigated under static solicitation at room temperature. Two types of rubber are used in this study; Natural rubber, NR vulcanised and reinforced by carbon black and Synthetic rubber (styrene-butadiene-rubber, SBR). Design/methodology/approach: A comprehensive study has been carried out in order to identify a threshold criterion for the damage mechanism to explain a tearing criterion for the concept of tearing energy of the elastomers and also to give a detail for the damage mechanism depending on the loading conditions. A typical type of specimen geometry of thin sheet rubber composite materials was studied under static tensile tests conducted on the smooth and notched specimens with variable depths. In this way, the effects of the plane stress on the damage mechanism are characterized depending on the rubber materials. Findings: Damage mechanisms during tensile test have been described for both of rubber types and the criteria which characterize the tearing resistance, characteristic energy for tearing (T) was explained. Damage in the specimens were evaluated just at the beginning of the tearing by means of the observations in the scanning electron microscopy (SEM). Practical implications: A tearing criterion was suggested in the case of simple tension conditions by assuming large strain. In the next step of this study, a finite element analysis (FEA) will be applied under the same conditions of this part in order to obtain the agreement between experimental and FEA results. Originality/value: This study propses a threshold criterion for the damage just at the beginning of the tearing for thin sheet rubber composites and gives a detail discussion for explaining the damage mechanisms by SEM results. This type of study gives many facilities for the sake of simplicity in industrial application.

8

Doświadczalne badanie wpływu rodzaju wypełnienia podstawowych struktur kompozytowych na energię zniszczenia

Niezgoda T., Ochelski S., Barnat W.

Acta Mechanica et Automatica

|

2007

|

Vol. 1, no. 1

71-76

PL

Celem pracy jest ocena zastosowanego wypełnienia na zdolność pochłaniania energii przez kompozytowy element konstrukcji cienkościennej obciążonej dynamicznie. Elementy energochłonne wykonano w KMiIS. Badania przeprowadzono na maszynie wytrzymałościowej Intron. Badaniom poddano elementy energochłonne w postaci tulejek z dodatkowym wypełnieniem pianowym. Obciążenie realizowano poprzez osiowe wymuszenie kinematyczne.

EN

The opinion of applied fulfilment is on ability the aim of work the absorption through composite milt of thin-walled construction die energy weighted down dynamically. Energy-consumimg units were executed in KMiIS. It investigations were conducted was on stamina machine engine Intron. The investigations were subjected in figure of muffs the energy-consuming units from additional foam fulfilment. Weight was realized by axial input function kinematic.

9

Physical and structural characterization of mismatched welded joints by dynamic fracture toughness test.

Ranatowski E., Sadowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 5

753-756

EN

An assessment of dynamic fracture parameters such as KId, JId, total failure energy K and their parts Kz, Kr for the experimented conventional and pre-cracked specimens tested by dynamic fracture test were made. The additional investigations by X-ray diffractometer and scanning electron microscope were made to reveal the structural sources of scatter of the results in the Charpy test.

PL

Wykonano ocenę dynamicznych parametrów procesu pękania, takich jak KId, JId, energię zniszczenia K oraz jej składowe Kz, Kr poprzez dynamiczne badania konwencjonalnych próbek oraz z karbem zakończonym pęknięciem. Ponadto wykonano dodatkowe badania na dyfraktometrze rentgenowskim oraz mikroskopie skaningowym w celu ujawnienia strukturalnych źródeł rozrzutu badań obserwowanych w próbce Charpy V.