Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  fibre reinforced composite
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Artykuł przedstawia problematykę związaną z masą samochodów elektrycznych, metodą ich ładowania oraz zasięgiem. Zaprezentowano rodzaje kompozytów oraz wybrane rozwiązania i innowacyjne koncepcje skupiające się na wykorzystaniu kompozytów, głównie z udziałem włókien węglowych w rozwiązaniach strukturalnych. Pokazano, jak wykorzystuje się materiały naturalne we wnętrzu samochodu elektrycznego marki BMW.
EN
The article presents the problems related to the mass of electric cars, their charging method and range. The paper presents types of composites as well as selected solutions and innovative concepts focusing on the use of composites mainly with the participation of carbon fibres in structural solutions. The use of natural materials in the interior of a BMW electric car is also illustrated.
PL
W artykule poruszono problem zagospodarowania zalegających na terenie Pomorza piasków, powstających jako odpad poprodukcyjny w procesie hydroklasyfikacji. Jednym ze sposobów na jego rozwiązanie jest zastosowanie kruszywa odpadowego do wytwarzania konstrukcyjnych kompozytów ze zbrojeniem rozproszonym. Autorzy zaprezentowali wyniki badań wybranych właściwości kompozytów drobnokruszywowych o różnej zawartości włókien stalowych. Przeprowadzone badania pozwoliły dobrać taką ilość włókien, przy której fibrokompozyt wykazuje najlepsze właściwości i spełnia wymagania stawiane materiałom konstrukcyjnym. Stwarza to możliwość wykorzystania zalegających hałd piasku odpadowego, rozwiązując tym samym częściowo problem kosztownej rekultywacji terenów wyrobisk kopalnianych.
EN
In the paper a problem of waste sand deposits located in Polish Pomerania region was raised. These deposits an excavation by-product were obtained during the process called aggregate hydroclassification. One of the examples how to resolve this problem is application of waste sand for the production of steel fibre reinforced composites. The authors introduced their tests results based on selected properties of fine aggregate composites containing different fibre volume fractions. The research tests conducted on these type of composites have allowed to choose such a fibre volume fraction, at which fibre composite exhibits the best properties and meets the requirements of construction materials. The results of the research tests could create a good opportunity for the use of the waste sand and could partially solve the problem of expensive reclamation of former mine areas.
PL
Inżynierskie kompozyty cementowe [IKC] n z dodatkiem włókien należą do grupy wysokowartościowych fibrokompozytów. Zawierają one drobnoziarniste składniki: cement, drobny piasek i popiół lotny, natomiast nie zawierają kruszywa grubego. Zawartość cementu w typowym inżynierskim kompozycie cementowym wynosi około 1000 kg/m3, co sprawia, że jest to materiał niezgodny z koncepcją zrównoważonego rozwoju. Popiół lotny w mieszankach IKC poprawia właściwości mechaniczne i trwałość, a optymalna ilość popiołu zastępującego cement mieści się w granicach od 30% do 40%. W przeprowadzonych badaniach podjęto próbę dodania do IKC granulowanego żużla wielkopiecowego zastępującego cement, wraz z popiołem lotnym. Przygotowano pięć mieszanek, jedną kontrolną i cztery o różnej zawartości żużla od 10% do 50%, w odstępach co 10%. Zawartość granulowanego żużla wielkopiecowego w takiej zaprawie ma korzystny wpływ na właściwości mechaniczne oraz odporność na udar.
EN
Engineered Cementitious Composites are belonging to the ultrahigh performance fiber reinforced composites. Engineered Cementitious Composites are composed of fine grained ingredients like cement, fine sand, fly ash, but don’t coarse aggregate. Presence of cement in the typical Engineered Cementitious Composites mix is nearly 1000 kilograms per cubic meter, which make this material to keep far from the sustainability. The content of fly ash in the mix improves the performance of mechanical properties and durability, however, the percentage of replacement of cement has the optimum up to 30 to 40 %. In this study, an attempt is made to add granulated blast furnace slag to Engineered Cementitious Composites mix replacing the cement, along with fly ash. Five different mix proportions are used in this investigation, from 10%, to 50%, at 10% intervals of the granulated blastfurnace slag, replacing cement. The content of granulated blast-furnace slag exhibit remarkable achievement in the mechanical parameters and impact toughness.
EN
Transverse effective thermal conductivity of the random unidirectional fibre-reinforced composite was studied. The geometry was circular with random patterns formed using random sequential addition method. Composite geometries for different volume fraction and fibre radii were generated and their effective thermal conductivities (ETC) were calculated. Influence of fibre-matrix conductivity ratio on composite ETC was investigated for high and low values. Patterns were described by a set of coordination numbers (CN) and correlations between ETC and CN were constructed. The correlations were compared with available formulae presented in literature. Additionally, symmetry of the conductivity tensor for the studied geometries of fibres was analysed.
PL
Często stosowaną techniką naprawy zdegradowanej powierzchni zbiornika, komina, chłodni czy silosu jest pokrycie tej powierzchni materiałem naprawczym. Jest to zazwyczaj włóknokompozyt na bazie włókien szklanych, bazaltowych lub węglowych o istotnie różnych parametrach rozszerzalności termicznej od materiału powierzchni naprawianej. Przedmiotem rozważań jest określenie rozkładu naprężeń w warstwie naprawianej oraz w powłoce naprawczej w warunkach zmiany temperatury w stosunku do temperatury, w której doszło do połączenia obu warstw. W pracy zaprezentowano wzory na naprężenia wyprowadzone na podstawie ogólnych zasad teorii sprężystości oraz mechaniki naczyń cienkościennych. Przedstawiono przykład numeryczny potwierdzający trafność oszacowania naprężeń za pomocą wyprowadzonych wzorów. W pracy zamieszczono także rozwiązanie numeryczne pewnego realnego problemu inżynierskiego.
EN
A frequently used technique of repairing a degraded area of a tank, chimney, cold store or silo is to cover this surface with repair material. It is usually a fiber composite based on glass, basalt or carbon fibers with thermal expansion parameters which differ significantly from those of the material of the repaired surface. The article discusses the issue of determining the distribution of stresses in the repaired layer and in the repair coat in the conditions of temperature change in relation to the temperature at which the two layers were joined. The paper presents stress formulas derived from the general principles of the theory of elasticity and the mechanics of thin-walled vessels. A numerical example confirming the accuracy of stress estimation using derived formulas is presented. The work also includes a numerical solution to a certain real engineering problem.
EN
3D structural components made of fibrous composite materials subjected to service loading are analysed. The laminate consists of a matrix reinforced with a ply of long and unidirectional fibres. Participation of the fibres and matrix can vary in each layer. The main goal is to create a composite roof plate transferring variable loads of wet snow or fir and to investigate its strength properties in respect of (i) the type of fibres and matrix, and (ii) the volume fraction of the matrix and fibres within each layer. Modelling of shape and mechanical properties is reduced to the final phase of structural design, omitting time-consuming, expensive experimental tests. The numerical procedure is solved using the ADINA environment and finite element method code.
PL
Analizie poddano trójwymiarowe składniki konstrukcji wykonane z włóknistych materiałów kompozytowych, poddane obciążeniu eksploatacyjnemu. Laminat składał się z wypełnienia wzmocnionego przez warstwę długich włókien jednokierunkowych. Udział włókien i wypełnienia może być zmienny w każdej z warstw. Głównym celem było utworzenie kompozytowej płyty dachowej, która przenosi zmienne obciążenie mokrego śniegiem lub firnu i zbadanie jej własności wytrzymałościowych z uwagi na (i) typ włókien i wypełnienia, (ii) procentowy udział wypełnienia i włókien w każdej warstwie. Modelowanie kształtu i własności mechanicznych jest zredukowane do końcowej fazy projektowania konstrukcji i pomija czasochłonne, kosztowne badania eksperymentalne. Przykłady numeryczne zostały rozwiązane z wykorzystaniem środowiska ADINA i kodu metody elementów skończonych.
PL
W artykule zaproponowano wykorzystanie zalegających na terenie Pomorza piasków, powstających jako odpad poprodukcyjny w procesie hydroklasyfikacji kruszyw. Jednym ze sposobów ich zagospodarowania jest użycie tego kruszywa do wytwarzania konstrukcyjnych kompozytów ze zbrojeniem rozproszonym. Przeprowadzone badania kompozytu o różnej zawartości włókien stalowych pozwoliły autorom dobrać taką ilość włókien, przy której fibrokompozyt wykazuje najlepsze właściwości i spełnia wymagania stawiane materiałom konstrukcyjnym. Zaprezentowane wyniki badańw łaściwości mechaniczno-fizycznych opracowanego kompozytu drobnokruszywowego wskazują, że proponowany materiał może znaleźć zastosowanie przy wykonywaniu posadzek przemysłowych. Stwarza to możliwość wykorzystania zalegających hałd piasku odpadowego, a tym samym częściowo rozwiązuje problem kosztownej rekultywacji terenów wyrobisk kopalnianych. Zastosowanie kruszywa odpadowego największą skalę pozwoliłoby tym samym na ograniczenie dalszej degradacji środowiska.
EN
In the paper presented the proposition use of waste sand defaulting on in Polish region Pomerania. These sands are by product obtained during the process called hydroclassification of all-in-aggregate for concrete production. One of examples how to use of aggregate could be its application for the production of steel fiber reinforced mineral composites. The study of the composite of different steel fiber content has allowed the authors to choose a number of fibers, which fiber composite exhibits the best properties and meets the requirements of construction materials. Presented the results of physical-mechanical properties of the composite developed indicate that the proposed material may be used for the manufacture of industrial floors. This makes it possible to use the waste littering the sand heaps and thus partially solves the problem of costly reclamation area. The use of waste aggregates on a larger scale would therefore limit the further degradation of the environment.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, których przedmiotem były modele sklepień murowych wzmocnionych powierzchniowo materiałami kompozytowymi. Badania miały na celu opracowanie metody wzmocnienia uszkodzonych konstrukcji sklepień w celu zachowania ich walorów historycznych i artystycznych. Do wzmocnienia zastosowano siatki z włókien szklanych lub węglowych wklejane w matryce mineralne. Analizowano wpływ zastosowanej metody wzmocnienia na nośność i sposób zniszczenia sklepień. W oparciu o wyniki przeprowadzonych badań sformułowano wnioski i zalecenia.
EN
This paper presents results of experimental tests on masonry barrel vaults strengthened externally with composites. As a strengthening a glass grid or a carbon grid embedded in a cement-based matrix was used. Specimens were strengthened at their extrados. The main aims of presented research were to develope a strengthening method acceptable for vaults with paintings, determine load-carrying capacity and examine failure modes of tested specimens. The results of the tests are compared and discussed.
EN
The main objective of the study is to develop experimentally validated FE model and perform numerical analysis of layered composites made by hand lay-up techniques during tension and bending test. The research object is glass - polyester laminate made of four unidirectional layers. In order to validate the numerical models experimental test were performed. Due to the very different stiffness modulus in tension and bending loading the material properties obtained from standard test are not suitable to apply in numerical model. Significantly different behaviour compared to experimental test was obtained for tree point bending where the numerical model becomes too stiff. Simple coupons, relatively easy to manufacture presented in the paper have very low quality. The differences in actual and theoretical bending stiffness (obtained from tension stiffness) exceed 70%. In order to represent the actual structure the layers of the composite were divided by resin layers and also additional resin layer at the top and bottom of the model were defined. Single stage optimization process was used to adjust the material layout. After layer set-up modification very significant improvement can be seen for flexural behaviour.
PL
Podgrzanie do wysokiej temperatury powoduje nieodwracalne zmiany mikrostruktury kompozytów cementowych powodujący pogorszenie ich właściwości mechanicznych i trwałości. W pracy zbadano wpływ wysokich temperatur, sięgających do 1000oC, na skład fazowy i mikrostrukturę czterech różnych rodzajów zbrojonych włóknami kompozytów cementowych, przy zastosowaniu rentgenografi i, porozymetrii rtęciowej oraz metody BET. Właściwości resztkowe określono w oparciu o wytrzymałość na zginanie i pozorną dyfuzyjność wilgoci. Wyniki doświadczeń pokazują, że proces zniszczenia matrycy (spiekanie żelu i rozszerzalność kruszywa) wpływa znacznie bardziej na układ porów niż zniszczenie nietrwałych termicznie włókien. Korzystny wpływ na resztkową wytrzymałość na zginanie mają trwałe termicznie włókna, co najmniej do 600oC, jednak względne zmiany wytrzymałości kompozytów z tymi włóknami są większe. Stwierdzono, że pozorna dyfuzyjność wilgoci jest wykładniczo skorelowana z objętością porów kapilarnych.
EN
The high temperature load causes irreversible changes in the microstruclure of cementitious composites resulting in decrease of their mechanical performance and durability. In this paper, the effect of elevated temperatures up to 1000°C on the mineralogical composition and microstructure of four different types of fiber reinforced cement composites is evaluated by means of X-ray diffraction analysis, mercury intrusion porosimetry and nitrogen adsorption porosimetry. The residual properties are characlerized by bending strength and apparent moisture diffusivity. Experimental results show that the degradation processes of matrix (gel sintering and aggregates expansion) influence the pore system more significantly than the degradation of thermally unstable fibers. The residual bending strength is positively affecled by the thermally stable fibers at least up to 600°C but in a relative sense the strength reduction in composites with this type of fibers is more significant. The apparent moisture diffusivity is found to be exponentially correlated by volume of capillary pores.
11
PL
Przedstawiono badania wpływu szybkości odkształcenia na degradację kompozytu włóknistego za pomocą pomiarów emisyjności akustycznej na przykładzie kompozytów o osnowie poliwęglanowej wzmacnianych tkaniną szklaną. Charakterystyka sygnałów emisji akustycznej (EA) zbieranych podczas prób rozciągania wykazała różnice w typach zjawisk zachodzących w strukturze materiału podczas odkształcania z różną szybkością, związane z efektem historii odkształcenia. Przyczyną tego efektu są procesy zachodzące z różną szybkością i przy różnych wartościach naprężeń na poziomie mikrostrukturalnym. Dodatkowym celem badań, oprócz opisanego efektu historii odkształcenia, było określenie możliwości badania zjawisk zachodzących w kompozycie włóknistym przy różnym sposobie obciążania metodą EA.
EN
The paper presents investigations of tensile strain rate influence on structural degradation of glass fabric reinforced polycarbonate composite with acoustic emission (AE) technique. Tests were carried out with two different types of applied load. AE characteristics of signals acquired during tensile tests showed differences in types of phenomena occurring in material's structure during deformation. These phenomena are related to an effect of material deformation history. Causes of this effect are processes taking place with different rate and with different value of stresses in microscale. Analysis of AE parameters in three ranges of the material plastic deformation showed an occurrence of two damage mechanisms which is clearly visible as high peaks at different frequencies. Samples under tension load according to A scheme showed large amount of signals with frequencies 150+205 kHz. In the case of samples under tension load according to B scheme showed, domination of signals with frequencies 150+250 kHz, moreover there occur much more signals with frequencies from range 300+550 kHz. Based on differences in frequencies of acquired signals, was found that that for investigated material occur two damage mechanisms related with type of load scheme. Analysis of Acoustic Emission signals for samples related to different types of lad scheme, showed that effect of material deformation history has significant influence on it tensile strength. Estimation of Acoustic Emission changes for composite materials produced by plastic deformation give possibility to assume temporary stage of microstructure degradation. These results confirmed possibility of structural degradation monitoring of fiber reinforced composites using AE technique.
PL
Obróbka wysokociśnieniowym stłumieniem wodnym oraz wysokociśnieniowym strumieniem wodnościernym zaliczana do grupy technologii określanej mianem High-Tech, jest jedną z metod erozyjnych sposobów obróbki. Zalety tej metody obróbki polegają na m.in. na stosowaniu przyjaznych ekologicznie i powszechnie dostępnych mediów obróbkowych, jakimi są woda i ścierniwo, możliwości obróbki praktycznie każdego materiału w tym niejednorodnych (kompozyty zbrojone włóknami) w dużym zakresie grubości. Kolejne zalety tej metody sposobu obróbki, jak np. brak wpływów cieplnych na materiał obrabiany, niewielka szerokość cięcia, łatwość automatyzacji uzasadniają stosowanie metody obróbki strumienia wodnościernego w przemyśle lotniczym, samochodowym, kosmicznym, zbrojeniowym, spożywczym i szeregu innych. Dla uzyskania materiałów o najwyższej jakości powierzchni obrobionej uzyskanej metodą wodnościerną konieczny jest właściwy dobór parametrów obróbki. Z powodu złożonego wzajemnego oddziaływania wielu parametrów obróbki wodnościernym poszukuje się rozwiązań, które w sposób prosty, szybki i niedrogo opracują model, który prognozowałby głębokość przecięcia bez przeprowadzania badań eksperymentalnych lub, jeśli istnieje taka konieczność, ich zmniejszenia do minimum. Do tej pory zbudowano jedynie kilka prostych modeli, które wykorzystywały metodę elementów skończonych, w celu określenia mechanizm erozji. Badania te jednak dotyczyły z reguły tylko materiałów jednorodnych (np. stal). Celem nadrzędnym pracy jest zbudowanie modelu, który umożliwi prognozowanie głębokości erozji materiałów niejednorodnych typu włókniste kompozyty polimerowe. W celu wyjaśnienia zjawisk powstających w czasie procesu cięcia strumieniem wodnościernym zbudowano nieliniowy, dynamicznych model MES. Podstawowym zadaniem podczas projektowania modelu jest opracowanie wzajemnego oddziaływania narzędzia i materiału przedmiotu obrabianego. Model materiału obrabianego uwzględnia takie warunki, jakimi są: ortotropia charakterystyczna dla kompozytów zbrojone włóknami długimi, warunki warstwy przejściowej definiującej połączenie międzywarstwowe. Model narzędzia opiera się na dwóch podejściach: pierwszy, do analizy uderzenia pojedynczej cząstki ścierniwa w powierzchnię przedmiotu obrabianego dla celów śledzenia penetracji cząstki w kompozycie, drugi, do analizy uderzenia strumienia wodnego dla celów śledzenia penetracji czystej wody w materiale i śledzenia zjawisk różnych zniszczeniowych, takich jak delaminacja. Na podstawie pierwszego modelu opracowano model matematyczny do prognozowania całkowitej głębokości przecięcia w zależności od niektórych wybranych parametrów obróbki tj. ciśnienie, posuw, strumień ścierniwa. Na podstawie drugiego modelu zbadano wpływ zastosowania strumienia czystej wody na charakter erozji kompozytu. Dodatkowo wyznaczono odkształcenia i naprężenia w otoczeniu strefy przecięcia materiału przedmiotu obrabianego jako wynik erozyjnego działania strumienia wodnościernego. Badania modelowe poddano weryfikacji na drodze doświadczeń laboratoryjnych. Zbadano szczegółowy wpływ warunków pracy (tj. ciśnienie strumienia wodnościernego, posuw głowicy tnącej, natężenia przepływu ścierniwa) na głębokość erozji i topografię przecięcia. Wykonano szereg eksperymentów, w którym zmieniano w szerokim zakresie parametry i zarejestrowano odpowiadające im kształty szczelin przecięcia. Badania wykonano dla kilku rodzajów próbek kompozytowych. Wykorzystano maszynę do obróbki strumieniem wodnościernym, o maks. ciśnieniu strumienia wodnościernego 380 [MPa]. Zarys wrębu w próbkach kompozytowych, topografia przecięcia i głębokość szczeliny zostały zmierzone na maszynie pomiarowej. Kształt wrębów przedstawiono na fotografiach. Wyniki badań doświadczalnych potwierdziły możliwość prognozowania głębokości erozji na drodze obliczeń metodą elementów skończonych. Model MES w sposób dokładny, czyli na poziomie akceptowalnego błędu wyniku tj. ok. 10%.
EN
The waterjet machining and abrasive waterjet machining belongs to group of technology, which is called High-Tech. The advantages of AWJM rely on using ecological and commonly accessible machining of each material including inhomogeneous materials (composites reinforced by fibers). The other advantages of the AWJM such as: no thermal effects inside workpiece, narrow cutting width and automation facility let to apply that machining method in automotive, aircraft, aerospace and military industry. It is necessary to proper choice of machining parameters to obtain workpiece surface with good quality machined by AWJM. Due to the complex interaction of several AWJM parameters should be created simple, quick and inexpensive method of predict depth kerf model without experimental researches . Up to day only few simply models were created using the finite element method, which allow analyzing erosion mechanism. However that research concerned only homogenous materials (e.g. steel). The main objective of the doctor's thesis is developing a model for prediction of the depth of cut of inhomogeneous materials (polymeric composites reinforced by fibers). A nonlinear dynamic finite element model has been developed in order to explain the behavior of the process. During development of model the basis of task has been definition of interaction between the tool and a workpiece. There are detailed analysis design composite materials and cutting tool. Two analysis has been conducted: first, the impacting single abrasive particle into surface of workpiece analysis, second, the analysis impacting pure waterjet in order to observation of penetration water inside material and tracing failure phenomena such us delamination. On the basis of first model a mathematical model for depth kerf prediction was developed. The one depends on several machining parameters i.e. pressure, traverse rate, abrasive flow rate. On the basis of second model the influence pure waterjet on character of composite erosion mechanism was studied. Additionally deformations and stresses in the workpiece material, the vicinity of the cutting interface as a result of the erosion impact by abrasive waterjet were obtained. The FEA of AWJM was verified by experimentation. The effect of the working condition e.g. waterjet [pressure, traverse rate, abrasive flow rate on the depth of cut and kerf topography are investigated in detail. Extensive series of AWJM experiments for large range of working conditions were made and corresponding kerf shapes were recorded. The research for several specimens were earned out. The machine tool had a maximum pressure of 380 MPa. The workpiece kerf profile, cutting topography and kerf depth were measured on the measuring machine. The profile as photos was presented. The experimental results confirmed capability of the FEM in predicting the depth of cut. The model accurately predicts the depth of erosion acceptable range of calculation error i.e. 10%.
PL
Celem badań była ocena wpływu wybranych parametrów cięcia tj. ciśnienia, posuwu, strumienia ściernego na głębokość szczeliny przedmiotu obrabianego. W wyniku przeprowadzonych badań dokonano opisu topografii powierzchni szczeliny w zależności od parametrów obróbki dla kilku rodzajów próbek kompozytowych.
EN
The article presents investigations of influences of some cutting parameters i.e. pressure, feed rate, abrasive flow rate on quality of kerf cutting. The kerf depth, kerf profile and cutting topography of polymeric composite samples are described.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.