Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical evaluation of lightweight aggregate concrete mechanical properties

Bonifácio A., Mendes J., Barbosa F., Farage M., Ortola S., Moreira F.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2015

|

Vol. 8, no. 3

45--50

EN

The compressive behaviour of Lightweight Aggregate Concrete (LWAC) specimens was simulated through the Finite Element Method (FEM). The specimens were modelled so as to reproduce experimental data available in the literature. The numerical model considered the material as biphasic, composed of mortar - for which the mechanical properties were experimentally measured - and expanded clay - analytically characterized in a previous work. Numerical results showed fair agreement with experimental data, encouraging further applications with a higher level of complexity concerning geometrical and mechanical aspects.

PL

Zachowanie na ściskanie próbek z betonu lekkiego kruszywowego (LWAC) zostało zamodelowane przy użyciu metody elementów skończonych (MES). Próbki były modelowane tak, aby odtworzyć dane doświadczalne, dostępne w literaturze. W modelu założono materiał dwufazowy, składający się z zaprawy - którego właściwości mechaniczne zostały wyznaczone eksperymentalnie - i glina - scharakteryzowany analitycznie w poprzedniej pracy. Wyniki numeryczne wykazały dobrą zgodność z danymi doświadczalnymi, zachęcając do dalszych zastosowań na wyższym poziomie złożoności dotyczących aspektów geometrycznych i mechanicznych.

2

Katedra Mechaniki Materiałów

Wagner I., Więckowski Z.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Łódzka

|

2011

|

Z. 63

19-26

3

Sztuczne sieci neuronowe w mechanice materiałów i konstrukcji - ostatnie wyniki badań

Waszczyszyn Z., Ziemiański L.

Inżynieria i Budownictwo

|

2011

|

R. 67, nr 9

486-491

PL

Omówiono zastosowania sztucznych sieci neuronowych do analizy niezawodności dźwigara stalowego, predykcji liczby cykli niszczących ściskane próbki betonowe, identyfikacji sił w śrubach węzłów podatnych, strojenia modeli MES oraz w diagnostyce i monitorowaniu elementów konstrukcji.

EN

The artificial neural networks applications in analysis of the following problems are discussed: reliability analysis of a steel girder, prediction of the number of load cycles causing fatigue damage of compressed concrete specimens, identification of bolts' forces in semi-rigid connections, updating of the finite element models and in diagnostics and health monitoring of structures members.

4

Ultradźwiękowe badania nieniszczące własności mechanicznych cienkich elementów konstrukcyjnych

Lewi A.

Prace Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN

|

2010

|

nr 1

3-185

PL

Praca poświęcona jest opracowaniu nowych metod ultradźwiękowych badań nieniszczących własności mechanicznych materiałów konstrukcyjnych. Wskazano możliwości ich zastosowania do badań elementów cienkościennych z metali i stopów technicznych. Główną uwagę zwrócono na identyfikację parametrów wytrzymałościowych na podstawie wyników pomiarów prędkości fal ultradźwiękowych i oszacowanej liczby Poissona. Z równań modelowych udało się ustalić stosunek dwóch wytrzymałości - na rozciąganie i na ściskanie i interpolować wykresy odkształcania. Zbadano wpływ temperatury i prędkości obciążenia i wytłumaczono anomalię Wertheima oraz paradoksu Nadaia. Zbadano także kruchość stali w wysokich temperaturach celem wyznaczenia temperatury maksymalnej plastyczności. Opracowano metody dla oszacowania temperatury przejścia stali w stan kruchy wskutek ochłodzenia. Ultradźwiękowe badania refraktometryczne udoskonalono opracowaniem dwóch nowych metod badań immersyjnych w oparciu o fale pseudopłytowe i pseudopowierzchniowe. Wyprowadzono zbieżne algorytmy dla obliczeń numerycznych, przy pomocy, których udało się zidentyfikować z wysoką dokładnością wartości prędkości fal podłużnych i poprzecznych w cienkich elementach konstrukcyjnych. Na zakończenie przeprowadzono analizę zjawisk niestateczności odkształcania plastycznego oraz nadplastyczności na podstawie teorii kwantowego rozkładu stałych sprężystości.

EN

The monograph is dedicated to developing new methods for ultrasonic nondestructive testing of the mechanical properties of the materials. Their potential use in the study of thin elements of technical metals and alloys has been described. The main attention is focused on identifying compresive and tensile strength parameters of the measured velocities of longitudinal and transverse ultrasonic waves and Poisson's ratio. Equations of the model can determine the ratio of ultimate tensile and compressive stresses and interpolate stress-strain curve. The effects of temperature and speed of deformation upon elastic constants have been studied and Wertheim's anomaly and Nadai's paradox have been explained. The effects associated with high temperature and brittle of steel in order to determine its maximum temperature plasticity have been researched, too . A method for calculating the Transition Temperature of brittle behaviour on cooling has been discovered. Ultrasonic critical-angle refractometry has been improved by developing two new methods based on leaky Raileigh or Lamb waves. Equations of numerical algorithms converges to identify the longitudinal and transverse ultrasonic waves with high accuracy.have been derived. In conclusion, the phenomena connected with plastical instability of deformation and superplasticity of metals in terms of the theory of multiple elasticities have been analyzed.

5

Analiza doświadczalna własciwości termomechanicznych stopów TiNi oraz poliuretanu z pamięcią ksztaltu

Pieczyska E.

Prace Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN

|

2008

|

nr 3

1-214

PL

Niniejsza rozprawa przedstawia wyniki badan sprz^zen termodynamicznych zachodz^cych podczas indukowanej napr^zeniami przemiany fazowej w stopach TiNi z pami^ciq, ksztaltu (SMA) oraz termomechaniczne wlasciwosci poliuretanu z pami^ci^ ksztaltu (SMP), przeprowadzonych w IPPT PAN oraz w AIT w Japonii. W ramach pracy przeprowadzono na maszynach wytrzymalosciowych badania zmian parametrow mechanicznych oraz, za pomocq, kamery termowizyjnej, obserwacje zmian temperatury probek tych materialow w procesie jednoosiowego rozci^gania, prostego scinania oraz odksztalcen cyklicznych realizowanych z roznymi pr^dkosciami odksztalcania. Wykazano, ze przemiana martenzytyczna wprost i odwrotna, zachodz^ca podczas pseudospr^zystego odksztalcania stopow z pami^ci^ ksztaltu, moze miec charakter niejednorodny, niezaleznie od rodzaju, pr§dkosci czy sposobu sterowania odksztalceniem probki. Makroskopowo rozwija si? ona w zlokalizowanych cienkich pasmach, podobnych do pasm Ludersa, w dwoch prawie prostopadlych kierunkach. Niejednorodnosci przemiany martenzytycznej udokumentowano w technice badan w podczerwieni oraz fotografuj^c relief na powierzchni probki. Wykazano, ze istnieje mozliwosc oddzialywania na przebieg zainicjowanych juz przemian fazowych w stopie z pami^ciq, ksztaltu. Zbadano efekty termomechaniczne zwi^zane z inicjacj^, rozwojem i zanikiem przemiany w warunkach wprowadzanych przystankow w gal?ziach obci^zania i odci^zania p?tli pseudospr?zystosci. Wykorzystuj^c wyznaczone doswiadczalnie parametry badanego stopu TiNi oraz stosuj^c termodynamicznq. teori? przemiany fazowej stopow z pami^ci^ ksztaltu, przeprowadzono energetyczny bilans przemiany indukowanej napr^zeniem dla przypadku jednoosiowego rozciqgania dla roznych pr^dkosci odksztalcania. Wyznaczono zmiany napr^zenia i temperatury podczas rozci^gania i prostego scinania poliuretanu z pami^ci^ ksztaltu oraz zbadano stopien odzyskiwania ksztaltu i wlasciwosci po odksztalcaniu i wygrzaniu powyzej jego temperatury zeszklenia.

EN

The thesis presents results of experimental investigations of thermomechanical couplings related to stress-induced martensite transformation in TiNi shape memory alloy (SMA) and thermomechanical properties of shape memory polyurethane (SMP) carried out at IFTR PAS and Aichi Institute of Technology in Japan. The investigations of mechanical properties of the SMA and SMP specimens subjected to uniaxial tension, simple shear, as well as cyclic loadings, have been carried out on testing machines with various strain rates. Also the temperaturę changes have been recorded with use of an thermovision camera. It has been demonstrated that the forward and reverse martensitic transformation, related to the SMA pseudoelastic behavior, can occur in inhomogeneous way in Liiders-like bands developing in two almost perpendicular directions, for both stress- and strain-controlled tension tests, at various strain rates. The martensite transformation heterogeneity has been confirmed by infrared techniąue and by photographs of the SMA specimen surface relief. It has been proved that it is possible to control the process of martensite transformation not only by the temperaturę but also by the stress changes, due to the thermomechanical couplings. The effects of thermomechanical couplings related to the nucleation, development and vanishing of the stress-induced martensite transformation have been studied in terms of the introduced breaks in loading and unloading branches of the SMA pseudoelastic loop. Basing on the thermodynamic theory, complemented by the estimated material parameters of TiNi and uding the stress-and temperature-strain characteristics found during tension tests, an energy balance for the stress-induced forward and reverse martensite transformation for various strain rates has been calculated. Mechanical and temperature characteristics of a shape memory polyurethane subjected to tension and simple shear processes have been found. Shape recovery of defects introduced in the glass state and removed during the subsequent heating above the polymer glass transition temperature has been studied.

6

Stateczność płyt naprawianych z wykorzystaniem materiałów kompozytowych

Rośkowicz M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2007

|

Vol. 56, nr 4

257-272

PL

Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczące stateczności płyt naprawianych z wykorzystaniem materiałów kompozytowych i połączeń adhezyjnych. Rozważano przypadki utraty stateczności płyty prostokątnej, wykonanej z blachy duralowej PA7T4, podpartej przegubowo na czterech brzegach, ścinanej równomiernym obciążeniem q. Badaniom poddano płyty nieuszkodzone, płyty uszkodzone oraz naprawiane. Płyty naprawiano, wykorzystując wkładkę metalową i nakładkę wzmacniającą. Nakładkę wzmacniającą wykonano z materiału kompozytowego w postaci laminatu szklanego, węglowego i szklano-węglowego. Badania zrealizowano dla próbek, w których nakładki kompozytowe formowano na dwa sposoby : tylko na jednej powierzchni naprawianej płyty (nakładki jednostronne) oraz na dwóch powierzchniach płyty (nakładki dwustronne). Obserwowano, że naprawiane płyty, w zależności od sposobu naprawy (jednostronny, dwustronny) oraz struktury nakładki, charakteryzują różne krzywe obciążenie-odkształcenie. Najlepsze rezultaty otrzymano dla płyt naprawianych z wykorzystaniem dwustronnej nakładki wzmacniającej wykonanej z laminatu szklanego. Stwierdzono, że nakładki wzmacniające powinny charakteryzować dobre właściwości adhezyjne oraz odpowiednią wytrzymałość i sztywność.

EN

The results of experimental investigations of static stability of plate repaired with the use of fibre-composites and adhesively bonded are presented. The cases of stability loss of rectangular plates, made of PA7T4 aluminium alloy that have been articulately supported at four edges and have sheared uniformly with q load were considered. Studies are based on free from damage, damaged and repaired plates. Plates are repaired with the use of metallic insert and reinforced strap. The reinforced strap was made of composite materials - glass, carbon and glass-carbon laminates. Research was carried out with test specimens which composite reinforced strap was formed by two method : first, only one surface of the plate (single strap) and second, both surfaces of the plate (double-sided strap). Repair plates, depending on the repair method (single or double-sided strap) and structure of reinforced strap were characterized by different load-strain curves. The best results were obtained for the plate which was repaired with the use of a double-sided glass composite strap. Repaired plates, depending on the repair method (single or double-sided strap) and a structure of a reinforced strap were characterized by different load-strain curves. The best results were obtained for the plates which were repaired using a double-sided glass composite strap. It was stated that reinforced straps were characterized with good adhesion and strength stiffness.

7

Wpływ mikorstruktury na własności kompozytów sprężystych, piezoelektrycznych i termosprężystych

Gambin B.

Prace Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN

|

2006

|

nr 12

1-183

PL

Celem pracy jest przedstawienie wyników badań własnych autorki dotyczących wyznaczania efektywnych własności materiałów kompozytowych: sprężystych, piezoelektrycznych i termosprężystych. Pojęcie materiału kompozytowego (złożonego) zdefiniowano zgodnie z matematyczną teorią homogenizacji. Dzięki tej teorii można określić w sposób jednoznaczny związek pomiędzy mikrostrukturą i makroskopowymi (efektywnymi, zastępczymi) własnościami materiału. Badania, oparte o różne metody teorii homogenizacji i przedstawione w rozprawie, dotyczą następujących klas materiałów. Kompozyty sprężyste. Wyprowadzone zostaną nielokalne związki konstytutywne dla liniowego ośrodka sprężystego, w których nielokalność jawnie zależy od rozmiarów mikrostruktury. Pokazany będzie wpływ mikrostruktury na zmianę profilu fali przejścia przez warstwę z materiału typu FGM oraz opisane będzie zachowanie się makroskopowe ośrodka o periodycznie-stochastycznym rozkładzie szczelin. Kompozyty piezoelektryczne. Dzięki wprowadzeniu nowych pojęć i udowodnieniu kilku ważnych twierdzeń, możliwe będzie wyznaczenie własności fizycznie nieliniowych kompozytów piezoelektrycznych, dokonanie analizy zagadnień projektowania optymalnego piezoelektrycznych kompozytów gradientowych, podanie nowych charakterystyk sprzężenia elektromechanicznego, a także sfrormułowanie pewnych nowych ograniczeń na liniowe własności piezoelektryczne i obliczenie efektu warstwy brzegowej. Zostaną także wyprowadzone formuły typu Murata na tzw. laminację wielokrotną. Kompozyty termosprężyste. Zastosowanie metod homogenizacji stochastycznej oraz wprowadzenie nowego funkcjonału, który opisuje fizycznie nieliniowe oddziaływanie pól sprężystych z dodatkowym polem skalarnym, umożliwi znalezienie formuł opisujących efektywne stałe termosprężyste. Otrzymane wyniki teoretyczne będą wyjaśnione i zilustrowane przykładami numerycznymi. Merytorycznie rozprawa jest jednorodna tematycznie wszystkie rozdziały związane są z modelowaniem wpływu mikrostruktury na zachowanie się kompozytów. Z punktu widzenia metod użytych do wykonania postawionego celu należy wydzielić Rozdział 6, w którym użyto metod homogenizacji stochastycznej. Z powodu specyfiki języka używanego w metodzie stochastycznej homogenizacji, rozdział ten zawiera dużo nowych definicji i pojęć niezbędnych do zrozumienia przedstawionych wyników. Ze względu na szeroki zakres analizowanych zagadnień, literatura stanowiąca podstawę przeprowadzonych badań będzie omówiona w odpowiednich rozdziałach. Treść rozprawy jest w dużej części podsumowaniem oryginalnych wyników badań autorki prowadzonych w Instytucie Podstawowych Problemów Techniki PAN w latach 1989-2006. Część wyników opublikowano w pracach, których współautorami byli koledzy z Pracowni Metod Wariacyjnych i Biomechaniki.

8

Zastosowanie metod eksperymentalnych mechaniki materiałów i komputerowego modelowania do oceny uwarunkowań trwałości implantów ortopedycznych.

Plaza M., Kusz D., Kosiewicz J., Okrajni J., Jasik A.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 6

763-768

PL

Prawidłowe funkcjonowanie implantów uwarunkowane jest wieloma cechami, niekiedy współzależnymi, których łączny skutek nazywany jest ich biofunkcjonalnością. Istnieje wiele różnych rozwiązań wszczepów i opracowań na temat spełnienia przez nie funkcji fizjologicznych. Prognozowanie zachowania się implantów ortopedycznych w organiźmie człowieka i procesów adaptacyjnych, jakim podlega organizm po zabiegu chirurgicznym implantacji, wymaga między innymi danych na temat ilościowych relacji pomiędzy lokalnym stanem tkanki kostnej i jej właściwościami mechanicznymi, na różnych etapach procesu leczenia. Badania przedstawione w pracy obejmowały eksperymentalne wyznaczenie zależności pomiędzy gęstością kości, gęstością składników mineralnych oraz modułem sprężystości E. Wartości stałych materiałów wykorzystano następnie opracowując modele biomechanicznych układów. Opracowano projekt własnego stanowiska do wyznaczania podstawowych właściwości mechanicznych w próbie statycznego zginania oraz ściskania na preparatach pobranych z kości zwierzęcych. Na podstawie wyników testów wyznaczono moduły Younga, których wartości w poszczególnych obszarach ujęto w tabeli. Przeprowadzono badania średniej gęstości tkanki kostnej w poszczególnych strefach Gruena wykorzystując w tym wypadku preparaty kości ludzkiej. Z preparatów kości udowych pobierano fragmenty o wymiarach i kształcie odpowiadającym obszarowi pomiarowemu danej strefy w badaniach densytometrycznych. Wyznaczono średnie wartości gęstości tkanki kostnej w danej strefie, które zestawiono na rysunku. Dysponując wynikami badań densytometycznych w postaci średniej wielkości BMD w danych strefach Gruena, które wyznaczono opierając się na wynikach badań zrealizowanych w warunkach klinicznych, wyznaczono zależność pomiędzy gęstością tkanki oraz gęstością wapnia BMD, a następnie - związek pomiędzy modułem sprężystości i gęstością wapnia. Przeprowadzono analizę rozkładu naprężeń w opracowanych modelach o zróżnicowanych właściwościach materiałowych dla różnych przypadków obciążenia kości udowej w poszczególnych fazach ruchu człowieka.

EN

Correct implants functioning is conditioned by many features, often correlated with each other, the joined result of which is called bio-functioning. There are many works describing the ways of implant applications and their physiological functions. In order to foresee the behaviour of orthopedic implants in a human body and adaptation processes of the organism after surgical intervention, it is necessary to have information about quantitative correlation between the local condition of a bone tissue and its mechanical properties at different stage of the medical treatment. Examination presented in the paper contained experimental determination of the dependence between bone density, density of mineral elements and modulus of elasticity E. The values of material constants were used to elaborate bio-mechanical models of systems. The design of an experimental stand was done in order to determine basic mechanical properties in static bending and compression test, on samples taken from an animal bone. Young's modules were determined on the basis of tests results. Their values in particular areas are presented. Mean density of bone tissue in individual Gruen's zones were examined. In this case human bones were used. From femoral bone specimen, fragments suitable for tests in a given zone of densitometric examinations were taken. Figure presents mean values of bone tissue density determined for a given zone. With the results of densitometric examinations in the form of BMD mean values in particular Gruen's zones, obtained in clinical conditions, dependence between tissue density and BMD limestone density, then relation between module of elasticity and limestone density were determined. The analysis of stress patterns in elaborated models with different material properties for different cases of femoral load in particular stages of human motion was carried out.

9

Influence of environments on materials deformation and fracture.

Panasyuk V.

Prace Naukowe Instytutu Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 60, nr 8

55-90

EN

The advances and tendencies in the development of investigations in physicochemical mechanics of materials are considered in the lecture. Principal regulations of the science of environment influence on the processes of materials deformation and fracture and on their crack growth resistance and strength are formulated, solutions of some applied problems are also given.