This article describes an apparatus for testing viscoplastic metallic alloys in tension at temperatures up to 400ºC. Its distinctive feature is a two-shelled furnace which encompasses the test-piece. The extensometer is attached to the shoulders of the specimen and remains outside the oven, so that it works at room temperature. The strain εrs in the reduced section inside the tight fitting oven is calculated with the help of a finite element software from the strain εext given by the extensometer. In the elastic range, the set-up was used for the measurement of Young’s moduli. In the plastic and viscoplastic ranges, it was used to draw work-hardening curves and to perform relaxation tests representative of in-service conditions. In this later case, a method to derive the strain rate sensitivity from the decrease with time of the registered stress is presented. The furnace can be easily machined in a mechanical workshop for all shapes and dimensions of test-pieces, so that it can be adapted to various studies of the workability of metallic alloys, especially those which necessitate a rapid rise and precise maintenance in temperature.
Plant fibres (PFs) are preferred reinforcements of bio-composites. Knowledge of their lifespan requires a study of their viscoelastic behaviour. In this paper, a stress relaxation analysis of kenaf fibres was performed at a constant rate of deformation at room temperature. A method for extracting the relaxation modulus in the deferred zone was proposed. This method was compared, using simulation, with the Zapas-Phillips method and experimental data via three predictive models: the stretched exponential function or KWW, the inverse power law of Nutting and the prony series. The results indicate that the relaxation modulus obtained by the method proposed is in good agreement with the experimental modulus. In addition, the estimated error is of the same order of magnitude as in the case of the Zapas-Phillips method. The parameters estimated from the KWW function (β = 0.4) and prony series model showed an important contribution in the study of the delayed response of kenaf fibres. These results can have a significant impact on the use of kenaf fibres in midterm and long-term loading applications.
PL
Włókna roślinne są często stosowane jako wzmocnienia biokompozytów. Znajomość ich trwałości wymaga zbadania ich zachowania lepkosprężystego. W pracy przeprowadzono analizę relaksacji naprężeń włókien kenaf przy stałej szybkości odkształcania w temperaturze pokojowej. Zaproponowano metodę wyodrębniania modułu relaksacji w strefie odroczonej. Metodę tę porównano za pomocą symulacji z metodą Zapas’a-Phillips’a i danymi eksperymentalnymi za pomocą trzech modeli predykcyjnych: rozciągniętej funkcji wykładniczej lub KWW, odwrotnego prawa potęgowego Nutting’a i szeregach Prony’ego. Wyniki wskazały, że moduł relaksacji uzyskany proponowaną metodą jest w dobrej zgodności z modułem eksperymentalnym. Ponadto szacowany błąd jest tego samego rzędu wielkości, co w przypadku metody Zapas’a-Phillips’a. Parametry oszacowane na podstawie funkcji KWW (β = 0.4) i modelu szeregów Prony’ego wykazały istotny wkład w badanie opóźnionej odpowiedzi włókien kenaf. Wyniki te mogą mieć znaczący wpływ na wykorzystanie włókien kenaf w średnioterminowych i długoterminowych zastosowaniach obciążeniowych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.