Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Prediction of elastic properties of polyurethane-infiltrated carbon foams

Janus-Michalska M.

Mechanics and Control

|

2012

|

Vol. 31, no. 3

97--101

EN

This paper presents micromechanical approach to assessment of elastic properties of composite polyurethane-carbon foams. Analysis is based on specific choice of RVE combined with micro-macro transition. It leads to evaluation of strength and elastic constants of a composite. Foam behaviour is investigated numerically. Solid skeleton part shape is based on the tetrahedron cut out with spheres. 3D unit cell model is FE discetized. Calculations are performed for foams of selected densities using ABAQUS system. The comparison shows good agreement between the theoretical approach and experimental data. The presented method may be applied to design novel materials such as graphitized foam and nano composites and tailoring these materials for desired elastic properties.

PL

Artykuł przedstawia zastosowanie podejścia mikromechanicznego do oszacowania własności sprężystych kompozytowych pian poliuretanowo-węglowych. Analiza ośrodka sprężystego jest oparta na podejściu mikromechanicznym, które prowadzi do określenia własności sprężystych kontinuum, jakim jest materiał kompozytowy na podstawie reprezentatywnej komórki. Kształt szkieletu komórki jest oparty na czworościanie z wyciętymi sferami wypełnionymi innym materiałem. Obliczenia są przeprowadzone programem ABAQUS metodą elementów skończonych. Porównanie wyników numerycznych i eksperymentalnych dla wybranych gęstości pian wskazuje na dużą zgodność przewidywań teoretycznych z eksperymentem. Przedstawiona metoda może być użyta do projektowania pian kompozytowych o z góry zadanych własnościach sprężystych.

2

2D FE Micromechanics Modelling of Honeycomb Core Sandwich Panels

Betts Ch., Lin J., Balint D., Atkins A.

Engineering Transactions

|

2012

|

Vol. 60, iss. 3

187-187

EN

A repeating unit cell 2D ?nite element modelling procedure has been established to model the mechanical behaviour of honeycomb core sandwich panels (e.g. Young’s modulus, energy absorbed, etc.). Periodic boundary conditions have been implemented within the model to simulate an in?nitely long sandwich panel. An analytical solution using Timoshenko beam theory has been developed to predict the Young’s modulus of the honeycomb core, and this has been compared with the FE model results; it is found that there is good agreement between the two values. The FE model can shed light on the mechanics of more complex 3D metal foams.

3

FEM micromechanical modelling of a porous surface coating system

Włodarczyk J., Szymczyk W.

Journal of KONES

|

2006

|

Vol. 13, No. 4

429-436

PL

Pokrycia wielowarstwowe wykonywane na częściach silników zarówno wewnętrznego spalania jak i odrzutowych, mogą być używane jako bariera cieplna, która będzie zapewniać ich większą sprawność cieplną i mechaniczną, lepsze własności tribologiczne, odporność na zużycie i na oddziaływanie agresywnych mediów. Prezentowane są mikromechaniczne modele MES wybranego systemu warstwy powierzchniowej, które uwzględniają wpływ porowatości na rozkład naprężeń resztkowych. Przykładowe pokrycie powierzchniowe było wykonane na podłożu z brązu berylowego i składało się z międzywarstwy NiCr i zewnętrznej warstwy TiN. Pokrycie było analizowane jako materiał funkcjonalnie gradientowy, z założoną liniową funkcją gradientu własności materiałowych w strefach przejściowych pomiędzy warstwami czystych materiałów podłoża, międzywarstwy i warstwy zewnętrznej. Badano wpływ porowatości na rozkład naprężeń resztkowych, a w szczególności wpływ efektu skupiania się i łączenia porów. Mikromechaniczne modele do wyznaczania efektywnych własności materiałów porowatych z efektem łączenia się porów i bez łączenia się porów, efektywne wartości modułu Younga wyznaczone z modeli mikromechanicznych, z efektem i bez efektu skupiania łączenia się porów, modele warstwy powierzchniowej, z mikromechaniczną symulacją mikrostruktury, naprężenia resztkowe w funkcji porowatości, przykład wyników obliczeń naprężeń resztkowych oraz przykład wyników obliczeń naprężeń resztkowych są prezentowane w artykule.

EN

Multilayered coatings established on parts of internal combustion as well as jet engines may be used as TBC systems providing their better thermal-mechanical efficiency, tribological properties, wear resistance and ability to withstand the influence of aggressive media. FEM micromechanical models of a chosen surface coating system are presented which take into consideration the influence of porosity onto distribution of residual stresses. The example coating system was established on a beryllium copper substrate and consisted of the NiCr midsurface and TiN external layers. The system was analyzed as a functionally gradient material (FGM) with an assumed linear gradient function of material properties in transition zones between volumes of the pure materials of the substrate, midsurface and the external layer. The porosity influence on the distribution of residual stresses was investigated, and the clustering effect influence in particular. Micromechanical models for appointing of effective properties of porous materials with the effect convergence pores and without convergence pores, effective values of Young's modulus appointed from micromechanical models with the effect and without the effect concentrating convergence pores, models surface layer, with the micromechanical simulation of the microstructure, residual stresses in the function of the porosity, the example of results of calculations of residual strains and the example of results of calculations of residual strains are presented in the paper.