Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mechanical fracture and microstructural parameters of alkali-activated materials with a ceramic precursor

Lipowczan Martin, Rozsypalová Iva, Bayer Patrik, Daněk Petr, Lehký David, Rovnaníková Pavla, Keršner Zbyněk

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2021

|

Z. 27 (177)

118-140

EN

Four sets of alkali-activated aluminosilicate composites based on ceramic precursors were studied in terms of their characterization by mechanical fracture and microstructural parameters. Composites made with brick dust as a precursor and with alkaline activator variants of differing silicate modulus (Ms = 0.8, 1.0, 1.2, 1.4 and 1.6) were investigated. The filler used with first two sets of composites was quartz sand, while in the case of the other two sets it was brick rubble; precursor particle size range variants: 0÷1 mm and 0÷0.3 mm. The test specimens had nominal dimensions of 40 × 40 × 160 mm and were provided with notches at midspan after 28 days of hardening. The notches extended up to 1/3 of the height of the specimens, which were subjected to three-point bending tests in which force vs. displacement diagrams were recorded. Values were determined for the static modulus of elasticity, effective fracture toughness, effective toughness and specific fracture energy using the Effective Crack Model and the Work-of-Fracture method. At the same time, values were identified for the static modulus of elasticity, tensile strength and specific fracture energy using the inverse method based on a neural network ensemble. The measured and identi fied parameters are in very good agreement. The silicate modulus, type of filler and refinement of the pre cursor significantly influenced the mechanical fracture parameters of the composites. The microstructure of composites with a coarser precursor was also described.

PL

Przebadano cztery zestawy kompozytów glinokrzemianowych aktywowanych alkaliami na bazie prekursorów ceramicznych pod kątem ich charakterystyki, pękania mechanicznego i parametrów mikrostrukturalnych. Badano kompozyty wykonane z mączką ceglaną jako prekursorem oraz z odmianami aktywatorów alkalicznych o różnym module krzemianowym (Ms = 0,8, 1,0, 1,2, 1,4 i 1,6). Wypełniaczem stosowanym w przypadku dwóch pierwszych zestawów kompozytów był piasek kwarcowy, natomiast w przypadku dwóch pozostałych gruz ceglany. Warianty zakresu wielkości cząstek prekursora wynosiły: 0÷1 mm i 0÷0,3 mm. Próbki do badań miały wymiary nominalne 40 × 40 × 160 mm i po 28 dniach utwardzania były zaopatrzone w nacięcia w połowie rozpiętości. Karby sięgały do 1/3 wysokości próbek, które poddano testom zginania trójpunktowego, w których rejestrowano wykresy siła w funkcji przemieszczenia. Wartości statycznego modułu sprężystości, efektywnej odporności na kruche pękanie, efektywnej wiązkości i właściwej energii pękania wyznaczono za pomocą modelu efektywnego pękania i metody pracy z pękaniem. Jednocześnie określono wartości statycznego modułu sprężystości, wytrzymałości na rozciąganie i właściwej energii pękania metodą odwrotną opartą na zespole sieci neuronowej. Zmierzone i zidentyfikowane parametry są bardzo zgodne. Moduł krzemianowy, rodzaj wypełniacza oraz uszlachetnienie prekursora istotnie wpływały na parametry pękania mechanicznego kompozytów. Opisano również mikrostrukturę kompozytów z grubszym prekursorem.

2

Fracture testing of energy materials for application in electrical engineering

Praunseis Zdravko, Pavlina Tadeja

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 1

161--164

EN

The aim of this paper is to analyse the fracture behaviour of energy materials for application in electrical engineering, and also to determine the relevant parameters that contribute to higher critical values of fracture toughness. The quality assessment of high temperature resistance steel used for pressure vessels of innovative construction of a linear oscillatory synchronous generator designed to be used in a freepiston Stirling engine was determined. For all testing of pressure vessel and the steel specimens the standard test procedures were used.

PL

Celem artykułu jest analiza zachowań niszczących materiały energetyczne w elektrotechnice, jak również określenie istotnych parametrów, mających wkład w wyższe wartości krytyczne wytrzymałości na złamania. Przeprowadzono ocenę jakości stali odpornej na wysokie temperatury używanej w naczyniach ciśnieniowych innowacyjnych konstrukcji generatorów synchronicznych do beztłokowego silnika Stirlinga. W celu wykonania testów naczyń ciśnieniowych oraz próbek stali użyto standardowych procedur badawczych.

3

Rupture assessment of rubber/clay nanocompositescontaining a crack by means of an energy-basedfracture criterion

Heydari-Meybodi Mahdi, Ayatollahi Majid Reza, Berto Filippo, Yahya M. Yazid

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 4

1458--1467

EN

Due to the growing use of nanotechnology in the modern era, the application of nanoma-terials in elastomers has also been increased. Although some limited experiments areavailable in the previous studies regarding the fracture behavior of rubber nanocomposiDue to the growing use of nanotechnology in the modern era, the application of nanoma-terials in elastomers has also been increased. Although some limited experiments areavailable in the previous studies regarding the fracture behavior of rubber nanocompositescontaining a crack, no criteria have been presented so far. To fill this gap, the currentresearch is devoted to develop a criterion for rupture assessment of rubber nanocompositesweakened by a crack. First, some fracture tests are performed on cracked rubber/claynanocomposites. The prepared nanocomposites are made of ethylene–propylene-dienemonomer/styrene-butadiene rubber/CLOISITE 15. Afterwards, the averaged strain energydensity (ASED) criterion, as one of the most used energy-based criteria, is extended andutilized in nano-reinforced hyperelastic materials. The nearly uniaxial state of stress fieldnext to the crack tip in rubber nanocomposites, which is the main prerequisite for thecriterion extension, is proved by means of non-linear finite element modelling. Finally, theestimations of the criterion is compared with the corresponding experimental data and goodagreement is achieved which reveals the high performance of the ASED criterion in the caseof cracked rubbers filled with nanoparticles.tescontaining a crack, no criteria have been presented so far. To fill this gap, the currentresearch is devoted to develop a criterion for rupture assessment of rubber nanocompositesweakened by a crack. First, some fracture tests are performed on cracked rubber/claynanocomposites. The prepared nanocomposites are made of ethylene–propylene-dienemonomer/styrene-butadiene rubber/CLOISITE 15. Afterwards, the averaged strain energydensity (ASED) criterion, as one of the most used energy-based criteria, is extended andutilized in nano-reinforced hyperelastic materials. The nearly uniaxial state of stress fieldnext to the crack tip in rubber nanocomposites, which is the main prerequisite for thecriterion extension, is proved by means of non-linear finite element modelling. Finally, theestimations of the criterion is compared with the corresponding experimental data and goodagreement is achieved which reveals the high performance of the ASED criterion in the caseof cracked rubbers filled with nanoparticles.

4

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.