Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A comparison of elasto-plastic parameters of S355 steel obtained in tensile tests using an extensometer, a strain gauge and an ARAMIS 3D DIC system

Chybiński Marcin, Dębiński Janusz, Glema Adam, Grzymisławska Justyna, Jezierski Dariusz, Polus Łukasz, Szymkuć Wojciech

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 4

199--217

EN

The paper presents a comparison of three strain measurement methods. The mechanical parameters of S355 grade steel (yield strength, tensile strength, modulus of elasticity) were determined in tensile tests. Strains were measured using high resolution measuring instruments: an extensometer, a strain gauge and an ARAMIS 3D DIC system. In this paper, these three instruments have been used simultaneously in tensile tests for the first time. The results indicate that the values of the Young’s modulus obtained using different techniques were similar when each instrument measured strain on the same side of the sample. Small differences were connected with different gauge lengths and their locations. The values of the Young’s modulus determined on the opposite sides of the samples were more varied even when the same method was used (strain gauge measurements). For this reason, it is recommended to use double-sided averaging instruments when the Young’s modulus is determined. The strain-curves obtained from the strain gauge measurements were incomplete and they came to an end at the end of the yield plateau due to the fact that they were damaged when the values of strain were relatively high. The extensometer was used up to the point where the strain reached 0.3% and then the strain was measured based on the distance between the machine clamps. The stress-strain curves obtained from the DIC system were complete because the system was able to monitor the sample until the very end of the tests.

PL

W artykule przedstawiono porównanie trzech metod pomiarowych odkształceń. Autorzy wyznaczyli parametry mechaniczne stali S355 (granicę plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, moduł elastyczności) w próbie rozciągania. Odkształcenie zostało wyznaczone przy użyciu przyrządów pomiarowych o wysokiej rozdzielczości: ekstensometru, tensometru oraz systemu cyfrowej korelacji obrazu ARAMIS 3D. Po raz pierwszy w próbie rozciągania wykorzystano wszystkie urządzenia pomiarowe jednocześnie. Wartości modułu Younga wyznaczone za pomocą różnych metod były zbliżone, gdy urządzenie mierzyły odkształcenie po tej samej stronie próbki. Niewielkie różnice wynikały z różnych długości pomiarowych oraz z faktu, że przyrządy nie mierzyły odkształcenia dokładnie na tej samej bazie pomiarowej. Wartości moduły Younga wyznaczone dla przeciwnych stron próbki różniły się bardziej nawet, gdy zastosowano tą samą metodę pomiarową (pomiar odkształceń za pomocą tensometrów). W związku z tym w celu wyznaczenia prawidłowej wartości modułu elastyczności zaleca się stosowanie dwóch urządzeń rozmieszonych na przeciwnych stronach próbki oraz obliczanie modułu sprężystości na podstawie średniej wartości odkształcenia. Krzywe naprężenie-odkształcenie otrzymane z pomiarów tensometrycznych były niekompletne i kończyły się zaraz po półce plastycznej, ponieważ tensometry ulegały uszkodzeniu przy większych wartościach odkształceń. Ekstensometr był wykorzystywany do momentu, w którym odkształcenia osiągnęły wartość 0,3%. Od tej wartości odkształcenia były wyznaczane na podstawie odległości między szczękami maszyny. Krzywe naprężenie-odkształcenie otrzymane na podstawie cyfrowej korelacji obrazu były kompletne, ponieważ system mógł obserwować próbkę przez całe badanie. Z tego względu, metoda cyfrowej korelacji obrazu jest skutecznym narzędziem, które może być wykorzystane do wyznaczania parametrów mechanicznych stali.

2

Wpływ rozszerzalności powodowanej reakcją kruszywa z wodorotlenkami sodu i potasu na właściwości mechaniczne betonu

Hafci Alkan, Turanli Lutfullah, Bektas Fatih

Cement Wapno Beton

|

2021

|

R. 26, nr 1

12--23

PL

W przeprowadzonych doświadczeniach zbadano wpływ reakcji wodorotlenków sodu i potasu z krzemionką na mechaniczne właściwości betonu, a mianowicie wytrzymałość na ściskanie i zginanie, na rozłupywanie przy rozciąganiu, moduł elastyczności oraz wytrzymałość, badaną metodą „pull-out”. Uwzględniono także wpływ geometrii próbek na rozszerzalność związaną z tą reakcją kruszywa. Uzyskane wyniki potwierdziły, że ta rozszerzalność przekraczająca 0,04% powoduje znaczne pogorszenie właściwości mechanicznych betonu, jednak z różną prędkością. Ponadto te doświadczenia wykazały, że geometria próbek ma znaczny wpływ na szybkość tej reakcji.

EN

In this experimental study the effect of alkali silica reaction [ASR] on the mechanical properties of concrete namely compressive strength, flexural strength, splitting tensile strength, modulus of elasticity and pull-out strength is presented. The effect of the specimens’ geometry on ASR expansion has also been studied. The results confirm that ASR expansion of over 0.04% causes significant losses in the mechanical properties of concrete, albeit at differing rates. Moreover, this study proves that the specimen geometry has an important role on ASR expansion rate.

3

Using the taguchi method to optimize controlled variables in the experiment to produce a Ti coating by cold spraying

Makrenek M., Żórawski W., Góral A.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 12

179--184

EN

The article presents a method for optimizing technological parameters utilizing the G. Taguchi procedure. Optimization algorithm of controlled variables was presented in order to obtain the greatest value of nanohardness, microhardness and elastic modulus.

PL

W artykule przedstawiono metodę optymalizacji parametrów technologicznych wykorzystującą procedurę G. Taguchi. Zaprezentowano algorytm optymalizacji zmiennych kontrolowanych, tak by uzyskać jak największą wartości nanotwardości, modułu elastyczności i mikrotwardości.

4

Wykorzystanie nanoindentacji w sposób sekwencyjny do oceny właściwości strukturalnych materiałów mikroniejednorodnych

Łydżba D., Pachnicz M., Rajczakowska M., Różański A., Sobótka M., Stefaniuk D.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 6

50--51

PL

W artykule przedstawiono wyniki testów nanoindentacji przeprowadzone na próbce skalnej. Zastosowano sekwencyjną indentację, tj. autorski program obciążenia próbki. Pozwoliło to obserwować zmienność modułu sprężystości w zależności od skali obserwacji. Wydzielono dwie skale obserwacji, tj. mikro i mezo. Najmniejsza stosowana siła indentacji 0,5 mN prowadzi do odpowiedzi mechanicznej składników tworzących szkielet. Wyniki uzyskane w przypadku najwyższej siły – 500 mN, reprezentują parametr efektywny dla tzw. zastępczej mikrostruktury jednorodnej.

EN

The paper presents results of nanoindentation tests carried out for intact rock specimen. The sequential nanoindentation is used and the novel loading schedule, for prescribed tip position, is applied. It enables us to identify the mechanical morphology at different observation scales. Two scales were identified, i.e., micro- and meso-scale. The lowest value of indentation force, 0.5 mN, provides the mechanical response of the constituents forming the skeleton. The results obtained for the highest value of indentation force, 500 mN, represent the effective property for the so-called „equivalent” homogeneous microstructure.

5

Anizotropowe parametry pianki poliuretanowej stosowanej jako rdzeń płyt warstwowych

Sobczak N.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 3

50

6

Struktura i właściwości mechaniczne natryskanej plazmowo nanostrukturalnej powłoki Al2O3-13TiO2

Makrenek M., Żórawski W., Wolak W., Depczyński W.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

4701--4705, CD2

PL

Powłoka Al2O3-13TiO2 została natryskana plazmowo z proszków o budowie nanokrystalicznej. Mikrostruktura natryskanej nanostrukturalnej powłoki wykazała istotne różnice w porównaniu do mikrostruktury warstw utworzonych z proszków konwencjonalnych. Badana powłoka nanostrukturalna posiada mikrostrukturę bimodalną składającą się z obszarów całkowicie przetopionych oraz obszarów zawierających nanoziarna. Przeprowadzone badania XRF wyodrębniły strukturę poszczególnych składników mieszaniny i ich proporcje. Wyznaczono parametry komórek elementarnych poszczególnych składników. Przeprowadzone badania nanotwardości powłoki wykazały jednorodność wartości parametrów mechanicznych w obrębie całej warstwy.

EN

Nanostructured Al2O3-13TiO2 powder were used to deposit coating by means of plasma spraying system. Microstructures of plasma sprayed consists of regions with different degrees of melting of nanograins. Such bimodal microstructure containing melted and unmelted particles is typical for coatings sprayed with reconstituted nanostructured feedstock. The XRF used to measurement establish the structure of the individual components of the mixture and their proportional. It was found that the plasma-sprayed nanostructured Al2O3-13TiO2 coating possessed better nanomechanical properties than those of conventional alumina-titania coatings.

7

Research into sorption and mechanical properties of natural and modified birch wood

Vobolis J., Albrektas D.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2014

|

vol. 57, nr 191

55--69

EN

The research presented examined wood treatment at high temperatures. Wood specimens were tested at an original working station. In order to increase the durability, environmental resistance and size and shape stability of wood products, the wood underwent a modification process. One modification method included high-temperature heating (140–230°C). Exposure to heat contributed to changes in the chemical composition and physical and mechanical properties of the wood. In addition, assortments of natural and modified birch wood were studied. The sorption properties of the wood were evaluated during the moistening and drying processes. The resonance vibration method was used to assess the modulus of elasticity and the coefficient of damping. The specimens were tested by subjecting them to 3-hour heating at temperatures of 120, 150, 180 and 210°C and soaking them in water afterwards. It was found that the modulus of elasticity of the heated wood increased by 12% and the coefficient of damping decreased by 40%. It was established that the amounts of water absorbed by the heated wood were 5 times smaller in comparison to the natural wood.

PL

Niniejsze badania dotyczyły obróbki drewna w wysokich temperaturach. Próbki drewna zostały przebadane z wykorzystaniem oryginalnego stanowiska badawczego. W celu podniesienia trwałości, odporności środowiskowej oraz stabilności rozmiarowej i stabilności kształtu produktów drzewnych, drewno poddawane jest procesowi modyfikacji. Jedna z metod modyfikacji obejmuje ogrzewanie w wysokiej temperaturze (140–230°C). Poddanie działaniu ciepła przyczynia się do zmian w składzie chemicznym oraz zmian właściwości fizycznych i mechanicznych drewna. Dodatkowo przebadano sortymenty naturalnego i modyfikowanego drewna brzozowego. Właściwości sorpcyjne drewna oceniono podczas procesów zwilżania i suszenia. Metodę wibracji rezonansowych wykorzystano do oceny modułu sprężystości oraz współczynnika tłumienia. Próbki przebadano, poddając je 3-godzinnemu ogrzewaniu w temperaturach 120, 150, 180 and 210°C i mocząc je potem w wodzie. Zaobserwowano, iż moduł sprężystości drewna poddanego obróbce termicznej wzrósł o 12%, a współczynnik tłumienia obniżył się o 40%. Ustalono, że ilości wody wchłonięte przez drewno poddane obróbce termicznej były pięciokrotnie mniejsze niż ilości wchłonięte przez drewno naturalne.

8

Methods for the determination of the modulus of elasticity of composite materials used in a pavement structure

Vinclerova S., Panulinova E., Kormanikova E., Kotrasova K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2009

|

z. 53 [265]

153-162

EN

Road building materials are exposed to forces caused by traffic load, climatic influences, but above all to air temperature changes and moisture. These effects manifest themselves in the cyclic changes in a pavement structure and its sub-grade. Force effects induce complicated stress and strain condition in individual pavement layers. The strain of various materials caused by the same load is different and depends on their deformation characteristics. The deformation characteristics of road building materials are important inputs in the project and design of a road pavement structure. More demanding requirements on materials as well as ecological considerations regarding the utilization of materials in construction, and other issues, require more research and the creation of new materials with outstanding and more suitable physical properties than those offered by the current materials. One of the major research results is the discovery of modem materials called composites. The geometrical and physical structure of the composite material influences its overall characteristics. The analytical modelling of the particle components of composites, the so-called quasi-homogenous and quasi-isotropic models of compact materials, enables to assume and define these characteristics.

9

Blends of Different Polymer Grades of Polypropylene: Elastic Modulus of Fibres

Gregor-Svetec D.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2002

|

Vol. 8, no. 1 (36)

57--61

EN

As part of a larger systematic study of ways to optimise the spin-drawing process in order to achieve high elastic modulus polypropylene (PP) fibres, the tensile properties of drawn fibres, spun from a blend of medium molecular weight controlled rheology (CR) polymer with the addition of high molecular weight polymer in the range of 90/10 - 10/90 wt%, were investigated. Among the mechanical properties of these fibres, special interest in this paper is focused on the elastic modulus. Several representative equations for the calculation of elastic properties of a two-phase systems are presented. The applicability of those theories which are concerned with drawn PP fibres spun from blends of different polymer grades is discussed. The predicted elastic modulus calculated from Kleiner's simplex equation is compared with the elastic modulus determined from the stress vs. strain curve and the dynamic modulus obtained from sound velocity measurement.

PL

Praca dotyczy fragmentu szerszych, systematycznych badań nad optymalizacją procesu przędzenia z rozciąganiem dla osiągnięcia wysokomodułowych włókien polipropylenowych (PP). W artykule opisano badania nad właściwościami wytrzymałościowymi rozciągniętych włókien PP, przędzionych z mieszanki polimeru o średniej masie cząsteczkowej i kontrolowanej lepkości z polimerem wysokocząsteczkowym, w zakresie stosunków wagowych 90/100% - 10/90%. Ze wszystkich właściwości mechanicznych badanych włókien, szczególną uwagę zwrócono na moduł elastyczności. Zaprezentowano szereg równań dla obliczenia modułu elastyczności dwufazowego systemu. Przeprowadzono dyskusję nad możliwością zastosowania przytoczonych zależności teoretycznych do rozciągniętych włókien PP, przędzionych z mieszanek polimerów o różnej masie cząsteczkowej. Przewidywany moduł elastyczności, obliczony z równania Kleinera, porównano z modułem określonym na podstawie krzywej naprężenie-wydłużenie i modułu dynamicznego, wyznaczonego z pomiarów prędkości dźwięku.