Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Characterization of balsa sandwich structures with fiber reinforced epoxy face sheets

Blei R., Stanik R., Gude M., Czulak A.

Composites Theory and Practice

|

2017

|

R. 17, nr 3

126--130

EN

The aim of this study was to examine the effect of different material combinations and process parameters on the material characteristics of sandwich structures. Therefore, the material properties of sandwich structures made from woven fabrics (glass/flax fibers) and powder epoxy resin as well as balsa cores were investigated. These material combinations are highly interesting for customized lightweight constructions as they bear the potential to construct three-dimensional free shape structures. The structural set-up observed during this study consists of balsa wood which is covered with two outer layers of fiber reinforced epoxy resin. In order to compare the effects of these outer layers on the material behavior, specimens with woven fabrics made out of glass and flax fibers were manufactured. During a hot pressing process, the fiber bed was infiltrated with powder epoxy resin while being pressed to the balsa core. To determine the material characteristics of the manufactured composite, mechanical tests such as 4-point-bending (DIN 51227) and peel tests (DIN EN 1464) were executed. Further investigations consisted of microscopic analyses to ensure quality control of the specimens. Additionally, the degree of wood penetration was examined during this screening process. It was revealed that the specimens with glass face sheets yielded a higher flexural strength (average: 19.54 MPa) and modulus (1815.12 MPa) than the flax specimens (strength: 16.14 MPa; modulus: 1353.83 MPa). Furthermore, the average peel resistance of the glass specimens (1.54 N/mm) was slightly higher than the average value of the flax fabric specimens (1.38 N/mm). Concerning the infiltration behavior, greater penetration of the balsa core was noted when using glass face sheets.

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu różnych kombinacji materiałów i parametrów procesu wytwarzania na własności wytrzymałościowe struktur warstwowych. W związku z tym zbadano właściwości struktur warstwowych wykonanych z tkanin (włókien szklanych/lnianych), sproszkowanej żywicy epoksydowej oraz drewnianego rdzenia z balsy. Dzięki możliwości trójwymiarowego kształtowania kombinacja tych materiałów posiada bardzo duży potencjał w indywidualnych, lekkich konstrukcjach. Badany kompozyt wielowarstwowy składa się z rdzenia z balsy, pokrytego dwiema okładzinami zewnętrznymi, składającymi się z żywicy epoksydowej wzmocnionej włóknami. W celu porównania wpływu tych zewnętrznych warstw na zachowanie materiału wytworzono próbki z wzmocnieniami z tkaniny z włókna szklanego oraz lnianego. W procesie prasowania tkanina została przesycona żywicą podczas jednoczesnego dociskania i połączenia z rdzeniem z balsy. W celu wyznaczenia własności materiałowych wytworzonego kompozytu wykonano testy mechaniczne, takie jak czteropunktowe zginanie (DIN 51227) i próby odrywania (DIN EN 1464). Dalsze badania obejmowały analizę mikroskopową w celu kontroli jakości próbek. Ponadto przeprowadzono analizę wpływu rodzaju materiału wzmocnienia na stopień penetracji drewna. Przeprowadzone badania wykazały, że próbki z okładzinami szklano-epoksydowymi posiadają wyższą wytrzymałość na zginanie (średnio 19.54 MPa) i moduł (1815.12 MPa) niż próbki zawierające wzmocnienie z włókna lnianego (wytrzymałość: 16.14 MPa, moduł: 1353.83 MPa). Ponadto średnia odporność na odrywanie okładzin zawierających wzmocnienie szklane (1.54 N/mm) była nieco większa niż średnia wartość próbek z wzmocnieniem lnianym (1.38 N/mm). Analiza mikroskopowa wykazała, iż zastosowanie wzmocnienia z włókna szklanego umożliwia uzyskanie wyższych głębokości penetracji rdzenia z balsy.

2

A study of thermal diffusivity of carbon-epoxy and glass-epoxy composites using the modified pulse method

Terpiłowski J., Piotrowska-Woroniak J., Romanowska J.

Archives of Thermodynamics

|

2014

|

Vol. 35, no. 3

117--128

EN

Transient heat transfer is studied and compared in two plane-parallel composite walls and one EPIDIAN 53 epoxy resin wall acting as a matrix for both composites. The first of the two walls is made of carbon-epoxy composite; the other wall is made of glass-epoxy composite, both with comparable thickness of about 1 mm and the same number of carbon and glass fabric layers (four layers). The study was conducted for temperatures in the range of 20-120 °C. The results of the study of thermal diffusivity which characterizes the material as a heat conductor under transient conditions have a preliminary character. Three series of tests were conducted for each wall. Each series took about 24 h. The results from the three series were approximated using linear functions and were found between (0.7-1.35) x 10-7m2/s. In the whole range of temperature variation, the thermal diffusivity values for carbon-epoxy composite are from 1.2 to 1.5 times higher than those for the other two materials with nearly the same thermal diffusivity characteristics.

3

Kierunki racjonalizacji systemu do nakłuć komorowych

Galica O., Mazurkiewicz S.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2013

|

z. 7

43--48

PL

W artykule określono warunki jakie powinno spełniać urządzenie stereotaktyczne do nakłuć komorowych oraz sprecyzowano kryteria, w kierunku których należy dokonać racjonalizacji rozwiązania proponowanego we wzorze użytkowym PL65969 Y1. Szczególną uwagę poświęcono konstrukcji bazowego pierścienia stereotaktycznego. Na podstawie omówionych w pracy kryteriów za kierunki racjonalizacji przyjęto zmniejszenie jego masy materiałowo i konstrukcyjnie oraz zmniejszenie kosztów materiałowych poprzez zastosowanie kompozytu szklano-polimerowego TSE-6 oraz otworów odciążających.

EN

This paper presents the conditions to be met by stereotactic device designed to ventricular puncture. The criteria of further rationalization of the solution proposed in the utility model PL65969 Y1 are clarified. Particular attention is paid to the construction of stereotactic base ring. Direction assumed to rationalize is reducing the base ring weight and material costs by using glass-epoxy laminate TSE-6 and relief holes.

4

Numerical FEM analysis for the part of composite helicopter rotor blade

Dębski H., Ostapiuk M.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 1

71-77

EN

Composites are a group of materials applied more extensively in aviation constructions. Their good physicalchemical and mechanical properties, and particularly from the ratio of strength to low density give a dominant place for applying in thin- walled constructions as a load carrying-capacity structure. One of the most effort parts of the helicopter is the thin-walled structure of rotor blade. The numerical calculations are a very helpful tool for solutions and analysis of materials. In this paper was presented the preliminary analysis of the effort of composite materials. Then it was possible to identify the region where is the high risk of failure in load-carrying capacity structure. The numerical tool applied to the analysis was the ABAQUS/Standard program. The estimation of the level of effort in the composite materials in the performed studies were the maximum stress criterion, the Tsai-Hill criterion, the tensor Tsai-Wu criterion and the Azzi-Tsai-Hill criterion. The mechanical properties required for analysis were performed in the way of experiments way, according to the standard specifications for this type of materials. FEM analysis was shown the effort elements of the construction, where were the highest level of tension stresses.

5

Basic dynamic parameters of composite leaf springs

Papacz W.

Journal of KONES

|

2009

|

Vol. 16, No. 1

379-385

EN

In this paper research results of ability vibration's suppression steel and composite leaf springs were presented. Polymeric composite leaf springs and steel were studied. Composite leaf springs were made from epoxy-glass composite reinforcement by glass fibre. Composite springs became designed to can replace steel spring of van. Executed investigations base on dynamic loadings of leaf springs and registering of vibrations amplitude and reaction of props. Load was realized through lowering from definite height of mass which hit into spring wresting it from balance. Mass stayed on spring to total atrophy of vibrations. Measured and registered parameters permitted to count logarithmic decrement suppressions of tremblings and coefficient of suppression of tremblings. This coefficient was counted for composite and steel leaf springs. Basic exploational parameters of leaf springs were compared as well as basic advantages of applying to vehicles building of composite materials were analysed. Analyses lead to conclusion that composite leaf springs in comparison to steel springs: about three times better suppress of tremblings, they are about five times lighter and give smaller dynamic burdens of vehicles body. Wide applying of composites materials on carrying structures of vehicles will contribute to lower of vehicles mass and to decrease of emission greenhouses gases.

6

Some parameters of composite leaf springs

Papacz W.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2009

|

Vol. 14, no 4

1181-1187

EN

In this paper, results of research on vibration suppression in steel and composite leaf springs are presented. Polymeric composite leaf springs and steel springs are studied. Composite leaf springs were made of an epoxy-glass composite reinforced with glass fibre. Composite springs were designed in such a way that they could replace steel springs in a van. Static and dynamic examinations of both the springs were performed. The amplitude of vibrations and the reaction of props were measured and recorded. These parameters rendered it possible to calculate the logarithmic decrement of vibration suppression and the coefficient of vibration suppression for steel and composite leaf springs. The results are presented in tables and graphs. It is concluded that composite leaf springs in comparison to steel springs about three times better suppress vibrations , they are about five times lighter and generate smaller dynamic burdens to vehicle bodies.

7

Nowy model mechanizmu zniszczenia zginanej belki kompozytowej wzmocnionej jednokierunkowo włóknem ciągłym

Barchan A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2006

|

R. 103, z. 6-M

25-32

PL

Zniszczenie jednokierunkowo zbrojonego, szklano/epoksydowego kompozytu poddanego czystemu zginaniu było rozpatrywane. Inicjacja zniszczenia ma miejsce po ściskanej stronie belki. Nowy model mechanizmu zniszczenia jest zaproponowany. Zakłada on występowanie tylko strefy sprężystej po stronie rozciąganej i sprężysto-zdegradowanej po stronie ściskanej. Wyznaczono zależności pozwalające określić głębokość strefy degradacji. Otrzymane wyniki są w dużej zgodności z rezultatami przeprowadzonych eksperymentów.

EN

Flexural failure of a unidirectional glass/epoxy composite was studied using clear bending (Mg=const). Failure originated near the compressive side of the speciment. New model of failure was proposed. In bending the composite is elastic in the tensile part of the beam and elastic-damage in compression. The value of damage zone was determinated. The results of analysis arę in agreement with the results of experiments.

8

Badanie kompozytu epoksydowo-szklanego na pełzanie przy skręcaniu

Krupicz B., Patejuk A., Barsukow W.W.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 1

85-89

PL

Przedstawiono wyniki badań pełzania kompozytu epoksydowego przy stałym M (t) = const i zmiennym momencie skręcającym M(t) = Mm (1 + A[sigma]sin 2[pi]vt) (rys. 2). Badano próbki w postaci rurek o średnicy wewnętrznej dw = 30 mm, grubości ścianek 2 mm i długości pomiarowej l(0) = 100 mm (rys. 1). Osnowę kompozytu stanowiła żywica epoksydowa Epidian 5 utwardzana trójetylenoczteroaminą. Wzmocnieniem kompozytu były pasma rovingu w ilości 32% wag., ułożone pod kątem od š30 do 45°. Dla takich próbek kompozytu wyznaczono wytrzymałość na skręcanie Rs i moduł Kirchhoffa G (rys. 3). Wyniki pełzania przy obciążeniu statycznym (rys. 4) dały podstawę do założenia, że badany kompozyt jest liniowo-lepkosprężysty, dla którego obliczono jądro pełzania K(t). Podczas pełzania dynamicznego rejestrowano pętle histerezy. Na ich podstawie wyznaczono moduł zespolony G, jego cześć rzeczywistą G', cześć urojoną G" i tangens kąta przesunięcia fazowego tg[phi] (rys. 5). Wymienione wielkości porównano z obliczonymi na podstawie eksperymentalnie wyznaczonego jądra pełzania. Wynikające różnice między porównanymi wartościami G, G', G" oraz tg[phi] (rys. 5) są następstwem cech materiałowych składników kompozytu, tj. lepkosprężystej osnowy (żywicy epoksydowej) i sprężystego zbrojenia (włókien szklanych).

EN

In the paper, results of creep testing on epoxide resin composite with constant M(t) = const and variable torque M(t) = Mm (1+A[sigma]sin 2[pi]vt) have been presented (Fig. 2). Samples in the form of tubes with internal diameter of dw = 30 mm, wall thickness of 2 mm and testing length of l(0) = 100 mm were used to the testing (Fig. 1). Epoxy resin Epidian 5 cured by triethylenetetraamine constituted the composite's matrix. Roving stripes in the amount of 32% of total weight placed at an angle of š30+45" reinforced the composite. Torsional strength Rs and Kirchoff module G were determined for the tested composite samples (Fig. 3). Investigation from results at the static load (Fig. 4) were the ground for the assumption that the tested composite is linear-viscoelastic, for which creeping core K(t) was determined. During dynamic creep, histeresis loops were recorded. Based on them, complex modulus G, its storage modulus part G', loss modulus part G" and loss tangent tg[phi] were calculatcd (Fig. 5). Presented values were compared with the values calculated from experimentally determined creeping core. Identified differencies among G, G', G" and tg[phi] values (Fig. 5) were the results of material properties of composite components, i.e. viscoelastic matrix (epoxy resin) and elastic reinforcement (fibreglass).