Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Electrical equivalent model of symmetrical split ring resonator sensor-based microwave technology

Alahnomi Rammah A., Zakaria Zahriladha, Mohd Yussof Zulkalnain, Alhegazi Ammar, Alsariera Hussein, Abd Rahman Norhanani

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 8

168--175

EN

In this paper, a microwave planar sensor based on symmetrical split ring resonator (SSRR) is investigated. This sensor uses ring resonator with slits at 0o and 180o angles as method to realize the harmonic resonant frequency response and then, it integrated with symmetrical split ring for suppressing the undesired harmonic spurious. Compact size, simplicity, cost effective, and ease of fabrication are the main advantage of SSRR sensor. The model of analytical equivalent circuit is proposed and the characteristic of band-pass and band-stop are derived and investigated for the analysed SSRR with/without spurliners filters. The performance and sensitivity of the SSRR sensor is high with an average accuracy between 96% to 98 % at narrow band frequencies. This type of resonators sensors can detect the material properties under their chemical or physical changes which is essential for numerous applications such as quality control, agriculture, bio-sensing, medicine and pharmacy, food industry, and material science.

PL

Przedstawiono mikrofalowy czujnik planarny bazujący na symetrycznych pierścieniowych rezonatorach. Wykorzystano pierścieniowy rezonator ze szczeliną przy kącie 0o i 180o w celu uzyskania odpowiedniej częstotliwości rezonansowej. Zaproponowano schemat zastępczy czujnika skąd obliczono pasmo częstotliwości. Czujnik może być wykorzystywany do badania materiałów.

2

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.

3

Rozwój metod charakteryzacji materiałów w zakresie subterahercowym

Godziszewski K., Yashchyshyn Y

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 7

42-44

PL

W artykule przedstawiono problematykę charakteryzacji materiałów w zakresie subterahercowym, ze szczególnym uwzględnieniem quasi-optycznych metod pomiarowych. Zaprezentowany został system pomiarowy opracowany w Instytucie Radioelektroniki PW umożliwiający charakteryzację różnorodnych materiałów w paśmie do 0,5 THz. Omówiono także nową metodę pomiarową wykorzystującą ideę interferometru z możliwościami współczesnego, wektorowego analizatora obwodów, dzięki której możliwe jest bardzo precyzyjne wyznaczanie przenikalności elektrycznej badanych materiałów.

EN

The paper presents techniques of material characterization in sub-terahertz range with particular focus on quasi-optical techniques. Measurement setup developed in the Institute of Radioelectronics, Warsaw University of Technology for characterization of different types of materials is demonstrated. Novel measurement technique based on idea of interferometer and capabilities of modern VNA is also described. This method enables to determine of the permittivity with very high precision.

4

X-ray Microtomography under Loading and 3D-Volume Digital Image Correlation : A Review

Fedele R., Ciani A., Fiori F.

Fundamenta Informaticae

|

2014

|

Vol. 135, nr 1/2

171--197

EN

In this review paper the synergistic combination of X-ray microtomography, in situ mechanical tests on material samples and full-field kinematic measurements by 3D-Volume Digital Image Correlation is discussed. First, basic features are outlined, concerning X-ray microtomography by either laboratory sources or synchrotron radiation. The main equations for 3D-Volume Digital Image Correlation are then presented, and different provisions regularizing the ill-posed problem of motion estimation are outlined. Thereafter, a survey of the state of the art is provided, with reference to a variety of biological and engineering materials. Limitations and perspectives of the proposed methodology in diverse applications are highlighted. The rapid growth of this research topic is emphasized, due to the truly multi-disciplinary vocation, the synergy between algorithmic and technological solutions, a fusion of experiments and numerical methods.

5

Evaluation of two alternative procedures for measuring airflow resistance of sound absorbing materials

del Rey R., Alba J., Arenas J. P., Ramis J.

Archives of Acoustics

|

2013

|

Vol. 38, No. 4

547--554

EN

It is well known that sound absorption and sound transmission properties of open porous materials are highly dependent on their airflow resistance values. Low values of airflow resistance indicate little resistance for air streaming through the porous material and high values are a sign that most of the pores inside the material are closed. The laboratory procedures for measuring airflow resistance have been stan- dardized by several organizations, including ISO and ASTM for both alternate flow and continuous flow. However, practical implementation of these standardized methods could be both complex and expensive. In this work, two indirect alternative measurement procedures were compared against the alternate flow standardized technique. The techniques were tested using three families of eco-friendly sound absorbent materials: recycled polyurethane foams, coconut natural fibres, and recycled polyester fibres. It is found that the values of airflow resistance measured using both alternative methods are very similar. There is also a good correlation between the values obtained through alternative and standardized methods.

6

An Inverse Method to Obtain Porosity, Fibre Diameter and Density of Fibrous Sound Absorbing Materials

Alba J., del Rey R., Ramis J., Arenas J. P.

Archives of Acoustics

|

2011

|

Vol. 36, No. 3

561-574

EN

Characterization of sound absorbing materials is essential to predict its acoustic behaviour. The most commonly used models to do so consider the flow resistivity, porosity, and average fibre diameter as parameters to determine the acoustic impedance and sound absorbing coefficient. Besides direct experimental techniques, numerical approaches appear to be an alternative to estimate the material's parameters. In this work an inverse numerical method to obtain some parameters of a fibrous material is presented. Using measurements of the normal incidence sound absorption coefficient and then using the model proposed by Voronina, subsequent application of basic minimization techniques allows one to obtain the porosity, average fibre diameter and density of a sound absorbing material. The numerical results agree fairly well with the experimental data.

7

Effect of exposure on material response of a swelling elastomer

Pervez T., Qamar S. Z., Siddiqui R. A., van de Velden M.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2009

|

Vol. 37, nr 2

77-84

EN

Purpose: This paper reports some results from a comparative study of the behavior of fresh and exposed samples of an EPDM-type water-swelling elastomer. Design/methodology/approach: Experiments were designed and performed in line with standard ASTM test methods and in consultation with petroleum development engineers. Small test fixtures were designed and fabricated, to be used together with standard testing equipment. Elastomer response was studied for hardness, compression set and tensile set (at different temperatures and for different periods of time), tensile properties (fracture strength and percent elongation), and swelling (gradual thickness and volume change with exposure to saline solution). In the swelling test, unconfined samples and samples mounted on steel plate were tested for a total duration of 1000 hours (roughly 45 days) in salt solutions of different concentrations and at different temperatures. Findings: Exposed elastomer samples (EPDM1) showed higher hardness than fresh samples (EPDM2). Compression set values of exposed samples was significantly higher than fresh ones. Tensile set values were almost the same for the two sample types after 10-min test, but were higher fort exposed elastomer after longer-duration tests. Stress-strain graphs for both sample sets were almost linear, in contrast to highly nonlinear graphs for usual rubber-type materials. Values of fracture stress and elastic modulus for exposed elastomer were noticeably higher, but percent elongation was lower. Swelling behavior showed a fluctuating trend with increasing swelling time for both elastomers. For same temperature and salinity, fresh elastomer samples yielded much more swelling than exposed samples. All of these observations indicate that such swelling elastomers lose flexibility and swelling capacity when exposed to sun and moisture, etc for extended periods of time. Practical implications: Results of this study can be used by oilfield engineers to gauge the suitability of these elastomers for downhole applications. Material properties after swelling can be used by designers using FEM or other numerical simulation methods for improvement of elastomer-based sealing and packer design. Comparison of fresh and exposed elastomer samples highlights the significant change in material response due to exposure. Originality/value: The paper presents a comparison between material properties of fresh and exposed samples of the same water-swelling elastomer. Such a comparative study, highlighting the effect of exposure on material response of an elastomer, has not been carried out before.

8

Analiza wytężenia kompozytowych elementów rurociągów

Hufenbach W., Kroll L., Gude M., Bohm R., Czulak A.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 4

3-8

PL

Kompozyty wzmocnione zarówno włóknem szklanym, jak i węglowym charakteryzują się lepszymi parametrami użytkowymi w stosunku do klasycznych materiałów w konstrukcjach lekkich, a w szczególności w przemyśle lotniczym, samochodowym i chemicznym. W tym ostatnim, dzięki doskonałym własnościom wytrzymałościowym i odpowiedniej odporności na działanie związków chemicznych, obok elementów rur stalowych często wykorzystuje się elementy warstwowo wzmocnionych rur hybrydowych. Ich struktura nośna składa się ze zbrojonych włóknami szklanymi tworzyw termo-i chemoutwardzalnych. Tego rodzaju instalacje z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym służą przede wszystkim do transportu związków chemicznych, odprowadzania ścieków przemysłowych, doprowadzania wody przemysłowej, ale także wykorzystuje się je jako rury kanalizacyjne oraz elementy odciągów powietrza lub gazów technicznych. Dodatkowo, do specjalnych zastosowań można użyć jako osnowy różnorodnych reaktywnych, termo- i chemoutwardzalnych żywic, takich jak nienasyconej żywicy poliestrowej lub winylowej posiadającej dobrą trwałość chemiczną. W pracy przedstawiono analizę wytężeniową rur kompozytowych, jak również zoptymalizowano ułożenie włókien przy użyciu metody elementów skończonych w zaawansowanych programach graficznych.

EN

Fiber reinforced composites offer a - not yet utilized - lightweight potential for innovative lightweight applications in aircraft, automotive and chemical industry. Especially in the latter case, fibre reinforced polymers (FRP) are predestined for the application in hybrid tubes of piping systems, due to the splendid strength properties of FRP and their adequate resistance against chemical compounds. The tube's carrying structure generally consists of glass fiber reinforced heat-hardening or chemical hardening matrices, whereas a polymer liner often protects the carrying structures against extremely aggressive fluids and gases. In special applications, additionally various reactive, thermo hardening and chemical hardening resins, such as non-saturated polyester or vinyl resins, can be used as a matrix which show a good chemical durability. Such piping systems made of fiber reinforced composites are used to transport chemical compounds, drain the liquid industrial wastes and convey industrial water. Moreover, the FRP-pipings are used as sewage pipes, elements of air draft and technical gases. This paper focuses the structural design of FRP-tubes regarding the optimum composite lay-up including a strength analysis of composite tubes with use of finite element methods using the program systems I-DEAS and ANSYS.