Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Optymalny dobór materiałów przy budowie ultralekkiego pojazdu wyścigowego

Zadrożny T., Żymełka S., Holewik F., Katunin A.

Modelowanie Inżynierskie

|

2012

|

T. 12, nr 43

265-272

PL

Potrzeba budowy ultralekkich pojazdów jest ważnym czynnikiem w aspektach redukcji zużycia energii i ekologii. W ramach realizacji studenckiego projektu Smart Power projektowany i budowany jest ultralekki pojazd wyścigowy MuSHELLka przygotowywany do wyścigów Shell Eco-marathon. Ze względu na redukcję masy pojazdu jako czynnika podstawowego rozpatrywanego w analizie do projektowania większości elementów konstrukcyjnych użyto kompozytów polimerowych. W pracy omówiono dobór typu materiałów kompozytowych oraz dobór liczby warstw i orientacji zbrojenia w nich z uwagi na minimalizację masy pojazdu przy zachowaniu właściwości wytrzymałościowych i sztywności jego elementów.

EN

The need of construction of ultra-lightweight vehicles is resulted by aspects of reduction of energy consumption and ecology. During realization of students' project Smart Power the ultra-lightweight racing vehicle MuSHELLka is designed, constructed and prepared for Shell Eco-marathon race. In order to the mass reduction as a fundamental factor considering in the analysis for designing of models of the most parts the polymer composites were used. In this work the selection of types of composite materials and selection of a number and orientation of layers in order to maximal reduction of mass and simultaneously retain strength properties and rigidity was discussed.

2

Polymer nanocomposites reinforced with montmorillonite

Dobrzański L. A., Bilewicz M., Viana J.C.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2012

|

Vol. 53, nr 1

5-28

EN

Purpose: Light microscope with polarized light has been used for observation layered zone, visible thanks to polarization of the light, inside polymer-polymer composites and nanocomposites Aim of work has been concentrated on investigation of nanocomposites as promising engineering materials, basing on composition of polypropylene and montmorillonite as reinforcement in the shape of nanoparticles of 2:1 silicate. Design/methodology/approach: Conventional and non-conventional injection molding process has been used for obtaining nanocomposites. In non-conventional process has been used the special mold for inducing the shear rates, additionally equipped with external computer to control melt manipulation of solidifying polymer inside mold cavity Findings: Highly developed structure consisted of multilayer zone between skin and core mainly responsible for reinforcement and improvement of fracture toughness of polymer composites and nanocomposites Research limitations/implications: Nanocomposites of polymer blends and montmorillonite were moulded by direct injection moulding according to melt temperature and stroke time-number combination included in design of experiments. Practical implications: Application of special injection moulding technique provides to structure development and gives possibility to create multilayer zone, which strengthen material. Besides strengthening obtaining of such nanocomposites is cheap thanks to application of low cost injection moulding technique and not expensive polyolefines with developed structure, without using additional fillers (e.g. compatybilizers). Originality/value: Very wide application of polymer composites and nanocomposites as engineering materials used for various industries like building engineering, automotive and aerospace

3

Modelowanie procesu wtryskiwania wielokomponentowego kompozytów polimerowych

Nabiałek J., Kwiatkowski D., Gnatowski A.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 4

340-343

PL

Przedstawiono wyniki komputerowych symulacji procesu wtryskiwania wybranego kompozytu polimerowego, a następnie otryskiwania go innym tworzywem. W pracy wykorzystano pakiet oprogramowania inżynierskiego CAD/CAM/CAE - I-DEAS NX ver. 11 oraz program symulacyjny Moldflow Plastics Insight ver. 6.1. Do symulacji zastosowano wypraskę, która składa się z dwóch elementów: elastycznej ramki i sztywnego korpusu. Przeprowadzono symulację komputerową wtryskiwania korpusu oraz otryskiwania go termoplastycznym elastomerem. Zastosowano dwa różne materiały polimerowe: kompozyt polipropylenu z kredą Isofil H 40 C2 F NAT (korpus) oraz termoplastyczny elastomer SEBS Sevrene 3000-70A (ramka). Wyniki symulacji procesu wtryskiwania i otryskiwania przedstawiono w postaci graficznej. Badano wpływ gorącego elastomeru na otryskiwany korpus. Stwierdzono, iż materiał korpusu zostanie częściowo ponownie uplastyczniony podczas procesu otryskiwania. Gorący elastomer (temperatura powyżej 200°C) opływający zimny korpus spowoduje przejście w stan plastyczny materiału korpusu. Można przypuszczać, iż nastąpi trwałe połączenie ramki z korpusem. Analizowano między innymi rozkład temperatury, ciśnienia, szybkości ścinania. Analiza wyników badań symulacyjnych pozwala stwierdzić, iż specjalistyczne programy komputerowe umożliwiają przewidywanie wystąpienia zjawisk specyficznych dla danego procesu przetwórstwa. Współczesne programy symulacyjne zapewniają zadowalająco wierne odwzorowanie rzeczywistości (przy założeniu poprawności wprowadzonych warunków początkowych i brzegowych oraz wiarygodności danych materiałowych przetwarzanego kompozytu). Programy symulacyjne pozwalają modelować coraz szerszą gamę procesów przetwórstwa kompozytów polimerowych. Wyniki badań mają charakter wstępny. Planuje się analizę chłodzenia i skurczu przetwórczego w ramach dalszych badań. Wyniki badań symulacyjnych porównano z procesem rzeczywistym.

EN

In the paper results of computer simulations of the overmolding process of selected polymer composite were presented. At work the package of providing the engineering software CAD/CAM/CAE - I-DEAS NX ver. 11 and simulation software Moldflow Plastics Insight ver. 6.1 were used. A molded part was used to the simulation, which contains elements: elastic frame and rigid body. Computer simulations were preformed for injection of body part and its overmolding with elastomer. Materials for which investigations were performed are: polypropylene composite with chalk Isofil H 40 C2 NAT (body) and thermoplastic elastomer SEBS Sevrene 3000-70A (frame). The results of the injection molding and overmolding simulation were presented in the graphical way. The hot elastomer influence on overmolding body was examinated. It is proved that bodys' material will be partially plasticized again during overmolding process. Hot elastomer (temperature over 200°C) which overflows cold body causes body material passing into plastic state. We may assume that permanent connection frame with body will take place. Temperature, pressure and shear rate were analyzed. The analysis of simulation research results helps us assert that specialist computer programs let us predict appearance of phenomena specific for given molding process. Modern simulation programs ensure us true reality projection (if we assume that initial and border conditions which were entered are correct and that material data of processing composite is reliable). Simulation programs let us model wider and wider scale of polymer composites processing. The results of investigation have preliminary character. Cooling, shrinkage and warpage analysis will be planned within the limit of further research. The results of investigation became set against real process.

4

Model numeryczny do symulacji degradacji kompozytu polimerowego

Wróbel G., Kaczmarczyk J., Stabik J., Rojek M.

Modelowanie Inżynierskie

|

2009

|

T. 7, nr 38

301-308

PL

W pracy omówiono model numeryczny kompozytu polimerowego wzmocnionego włóknem szklanym zastosowany do symulacji złożonych procesów degradacji zmęczeniowej i degradacji starzeniowej. Podjęto zadanie budowy modelu badanego materiału kompozytowego oraz zaproponowano procedurę jego ewolucyjnej modyfikacji oddającej stwierdzone eksperymentalnie zmiany charakterystyk fizycznych. Celem wieloaspektowego odwzorowania strukturalnych procesów starzeniowo-zmęczeniowych jest hipotetyczna możliwość oszacowania na tej drodze zmian właściwości wytrzymałościowych.

EN

The paper presents numerical model of polymeric composite reinforced with glass fibres applied to simulate complex fatigue and ageing degradation processes. The task to develop model of tested composite material was undertaken and a procedure to its evolutionary modification was proposed to describe experimentally observed changes of physical characteristics. The purpose of multi-aspect imaging of structural processes taking place in ageing and fatigue processes is hypothetic possibility of evaluation of strength properties changes.

5

Mechanical and electrical properties of mined coal filled polyethylene and polyamide

Rojek M., Stabik J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2009

|

Vol. 36, nr 1

34-40

EN

Purpose: The purpose of the present paper is to present results of basic mechanical properties research of high-density polyethylene and polyamide 6 filled with two kinds of mined coal particles. Because composites with carbon are expected to poses low electric resistance also surface resistivity was measured. Design/methodology/approach: Dependences of tensile strength, elongation at break, impact strength, ball hardness and surface resistivity on volume content of mined coal in polymeric matrix are measured and discussed. Findings: Introduction of mined coal fine particles to polyethylene did not cause significant changes in tensile strength, while the same property of polyamide composites decreased significantly. Brinell ball hardness of all polyethylene and polyamide composites increased almost proportionally to coal content. Pronounced lowering of deformability (elongation at break) with increasing coal content was observed for all formulations. Also impact strength significantly decreased after mined coal filling. Significant lowering of surface resistivity was noticed especially for coal-polyamide composites. Research limitations/implications: Obtained results showed that mined coal fine particles can be applied as a filler of thermoplastic polymers but poor adhesion between polymer matrix and filler particles was achieved. Additional research on mined coal fine particles modification by coupling agents is needed to develop better adhesion. Practical implications: Obtained results showed that mined coal fine particles can be applied as a filler of thermoplastic polymers but poor adhesion between polymer matrix and filler particles was achieved. Additional research on mined coal fine particles modification by coupling agents is needed to develop better adhesion. Originality/value: Polymer composites with carbon as a modifier has been used for many years but there have been only a few experiments on introducing fine particles of mined coal into thermoplastics.

6

Polimery i kompozyty polimerowe w pojazdach samochodowych

Wojciechowski A., Michalski R.

Transport Samochodowy

|

2008

|

z. 2

75--89

PL

W artykule zaprezentowano przegląd stosowanych w budowie pojazdów samochodowych tworzyw i kompozytów polimerowych. Przedstawiono obecne zastosowania polimerów na elementy nadwozia, podwozia i silnika oraz propozycje użycia tworzyw sztucznych w najnowszych rozwiązaniach konstrukcyjnych pojazdów. Opisano również technologie wytwarzania wybranych tworzyw oraz problemy związane z recyklingiem tej grupy materiałów konstrukcyjnych.

EN

In this paper the review of polymers and polymer composites used in motor vehicles has been presented. Actual applications of polymers used in producing of the body elements, the chassis and the engine have been presented. The applications proposals of plastics in latest solutions of vehicle designs have been shown too. Also the production technology of the chosen materials and problems connected with the recycling of these constructional material groups have been described.

7

Badania sztywności postaciowej powłok kompozytowych węglowo-epoksydowych z węzłem wprowadzania siły skupionej

Rodzewicz M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2007

|

z. 217

109-114

EN

Subject of the paper concerns the special joints used in aeronautical structures for concentrated force introduction into the CFRP-shells. Such a kind joints were used already in the GFRP gliders designed in the WUT. They properties in CFRP application are still unknown. The joints cause the discontinuity of the shells and have the influence on the shell shear stiffnes. Therefore it is necessary to investigate the influence of the technological parameters of the joint into its strength properties.

8

Uszkodzenia udarowe w konstrukcjach z kompozytów polimerowych

Bełzowski A., Rechul Z., Stasieńko J.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2003

|

R. 45, nr 2-3

114-118

PL

Poprzeczne obciążenia udarowe stanowią czynnik ograniczający efektywność stosowania kompozytów polimerowych w technice. Obniżają one wytrzymałość materiału oraz stwarzają zagrożenie w postaci możliwości inicjacji korozji naprężeniowej. W kompozytach chemoodpornych stosowanych w budowie rurociągów zasadniczne niebezpieczeństwo stanowi uszkodzenie (podczas uderzenia) ochronnych warstw antykorozyjnych, co może umożliwić infiltrację mediów korozyjnych do wnętrza ścianki. W laminatach konstrukcyjnych stosowanych w lotnictwie zagrożeniem jest propagacja rozwarstwień poudarowych obniżająca wytrzymałość i sztywność elementu. Przedstawione różne koncepcje podejścia do problemu uszkodzeń udarowych ilustrowano przy pomocy wyników własnych badań uszkodzonej struktury kompozytu epoksylowego tkaniną szklaną.

EN

Horizontal impact loads are afctors decreasing the efficiency of using polymer composites in technics. They reduce the durability of the material and create hazards of the initiation of stress corrosion. In chemoresistant composites applied in the construction of pipelines the greatest hazard comes from disturbances (during impact) of protective anticorrosive lavers which can lead to the infiltration of corrosive media into the walls. In construction laminates used in aviation the hazards come from the propagation of post-impact delamination which decreases the durability and stiffness of the element. Various presented concepts of solving the problem of impact disturbances are illustrated with the results of own studies on the distributed epoxide composite structure reinforced with glass fibre.

9

Proces pękania kompozytów polimerowych faza szklista i stan sprężysto-plastyczny

Jaroniek M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

1999

|

Z. 68, t. 1

187--196

PL

W pracy przedstawiono badania modelowe fazy zarysowania oraz propagacji rys w materiałach kruchych o charakterystyce liniowej (podlegającej prawu Hooke’a) oraz porównanie analogicznej fazy (procesu pękania) w przypadku materiałów o charakterystyce nieliniowej sprężysto-plastycznych. Własności materiału mają wpływ na rozkład i koncentrację naprężeń, proces i prędkość propagacji rys, sposób zniszczenia oraz nośność elementów. Stan plastyczny oraz sprężysto-plastyczny wokół szczelin ma wpływ na przebieg procesu pękania, a tym samym na odporność na pękanie. Porównując wyniki dla materiałów liniowo-sprężystych oraz sprężysto-plastycznych zbadano wpływ własności materiału na proces pękania, rozkład stref sprężysto-plastycznych wokół szczelin. Wartości odkształceń i obciążeń zarejestrowano wykorzystując układ pomiarowy i rejestrator XY. Analizę stanu naprężeń w otoczeniu szczelin przeprowadzono metodą elastooptyczną na podstawie rozkładów izochrom w poszczególnych jazach obciążenia i propagacji rys oraz porównano z wynikami obliczeń numerycznych (metodą elementów skończonych - MES).

EN

Present paper discusses a quantitative relation between the state of stresses at the crack tip and the stress intensity factor KIC. The results obtained from the tests performed on the model with the strain distribution determined from the isochromatic fringes pattern recorded using photoelastic method allow to determine the state of stresses in the cracked stage. A series of experiments were carried out to examine the effects of the plastic zone on the stress intensity factor KIC. Crack resistance (KIC) and failure mechanism were tested using the models of CT specimens and the beams subjected to pure bending. The stresses at the crack tip in pure bending have the form of logarithmic spirals predicted by slip line field theory of Hill. The concentration of stresses caused the reinforcing the elastic-plastic zone at the crack tip.