Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 18

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  strain energy
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
This paper is focused on investigating the mechanisms associated with different failure modes of copper (C101) sandwich panels with honeycomb cores of different heights subjected to flexural loading. Honeycomb core is made up of copper strips which were formed to required shapes using Dies fabricated by Electric Discharge Wire cut machining technique. All the joints in the sandwich panel were established through Brazing technique. Three-point bending test was conducted as per ASTM standard C-393. It was observed that increase in height of the core resulted in panels with higher strength to weight ratio. It also exhibited higher stiffness to weight ratio and very high strain energy absorption ability. An increase in flexural strength was reported with a maximum of 43% improvement for 10.9 mm core compared to 6.9 mm core. Further, 81.75% increase in absorbed strain energy was reported for 10.9 mm thick panel compared to 6.9 mm. The Optical and scanning electron microscope (SEM) analysis confirmed the establishment of good bonding between the filler and the substrate. Energy-dispersive Spectroscopic (EDS) analysis revealed the presence of Cu, Al, Zn, SiO2 and CaCO3 in the substrate. Further it also revealed the presence of Cu, CaCO3 and GaP in the filler material. The failure mode map was constructed which can be used for predicting different types of failures more likely to occur for specific parameters of copper sandwich panel. The dominant failures occurred during testing was in good agreement with the prediction done through failure mode map. The appreciable results in the proposed research may be supportive in construction of cooling system. The structure development and process control are convenient in mass production in automobile industries.
EN
Purpose: This study thoroughly examined the application of inverse FE modelling and indentation tensile tests to identify nanotubes' rubber material properties. indentation tensile tests to identify nanotubes' rubber material properties. Design/methodology/approach: Carbon nanotubes with various percentages of multi-walled carbon nanotubes exposed to high tensile stress were used to enhance the mechanical qualities of N.R. rubber. Findings: In this work, carbon nanotubes have been added to natural rubber. By using a solvent casting technique, toluene was used to make nanocomposites. 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%, and 1%. In this article, rubber and multi-walled carbon nanotubes interact in practical ways. Mechanical features of carbon nanotubes in NR have been researched. The results will lead to rubber products with improved mechanical qualities compared to present nanocomposite rubber containing various percentages of multi-walled carbon nanotubes exposed to large tensile test loading. The relative fitness error for significant stresses is reasonable with a second or third-order deformation model in numerical results. Research limitations/implications: Non-linear finite element analysis is widely used to optimise complicated elastomeric components' design and reliability studies. However, accurate numerical results cannot be achieved without using rubber or rubber nanocomposite materials with reliable strain energy functions. Practical implications: The indentation tensile tests of rubber samples have been simulated and confirmed using a parametric FE model. An inverse materials parameter identification algorithm was used to calculate the hyperelastic material properties of rubber samples evaluated in uniaxial tensile. Using ABAQUS FE software, material parameters and force-displacement data may be automatically updated and extracted. Originality/value: The numerical data for the inverse method of material property prediction has been successfully established by developing simulation spaces for various material characteristics. The force-displacement curve can be represented using technical methods. The results demonstrate that the inverse FE modelling process might be simplified by using these curve fitting parameters and plot equations to build a mathematical link between curve coefficients and material properties. The first, second, and third-order deformation models were tested using FE simulations for the tensile test.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań i analiz zmiany energii odkształcenia modyfikowanych lepiszczy asfaltowych (elastomeroasfaltów i lepiszczy gumowo-asfaltowych) w funkcji temperatury. Przeprowadzone badania i analizy wykazały, że parametry uzyskane w badaniu ciągliwości w duktylometrze z jednoczesnym pomiarem siły rozciągającej: energia odkształcenia i maksymalna siła rozciągania określone w funkcji temperatury są bardzo dobrymi parametrami oceny jakości lepiszczy asfaltowych.
EN
The paper presents the results of analysis and research of strain energy change of modified bitumen binders (elastomer modified bitumen and rubber modified bitumen) as a function of temperature. Studies and analyzes have shown that parameters obtained in a ductility test with simultaneous measurement of the tensile strength: strain energy and maximum tensile strength defined as a function of temperature are very important parameters of asphalt binders quality assessment.
EN
A high resolution sensor of linear displacements has been elaborated for diagnosing the size of the crack tip opening in standard test specimens. Based on the data measured during fatigue crack growth resistance tests of a wheel steel heat treated after various modes, calculations of the strain and energy parameters of local fracture were performed for the corresponding variants of treatment, and fatigue crack growth rate diagrams were constructed using different approaches of fatigue fracture mechanics. It was established that the diagrams obtained using the strain and energy approaches are more sensitive to material microstructure and its mechanical properties than the traditional diagrams obtained using the stress approach. Based on the parameters of the fatigue crack growth resistance estimated using the strain and energy approaches, the effective diagnostics and the best heat treatment mode for the wheel steel was developed. It comprises the stages of isothermal quenching and tempering at a temperature of 500 °С, providing the highest fatigue fracture toughness of the steel.
PL
Opracowano czujnik przemieszczeń liniowych o podwyższonej czułości dla diagnozowania rozwartości szczeliny na podstawie określenia odkształceń i energetycznych parametrów uszkodzenia lokalnego. W oparciu o różne podejścia mechaniki zniszczenia zmęczeniowego zostały skonstruowane diagramy prędkości propagacji pęknięć zmęczeniowych w stali koła kolejowego po różnych rodzajach obróbki cieplnej. Ustalono, że diagramy odporności na pękanie, otrzymane według odkształceniowego lub energetycznego podejścia, są bardziej wrażliwe do strukturalnych i mechanicznych własności materiałów w porównaniu z tradycyjnymi diagramami otrzymanymi według podejścia siłowego. Pokazano zalety odkształceniowego i energetycznego podejścia w porównaniu z podejściem siłowym w zakresie optymalizacji charakterystyk odporności materiałów na pękanie. Dokonano skutecznej diagnostyki stanu technicznego materiału oraz optymalizacji obróbki cieplnej stali kół kolejowych. Ustalono, że hartowanie izotermiczne z odpuszczaniem przy temperaturze 500°C zapewnia najwyższą odporność stali na pękanie.
EN
Ag-Cu-Ti/Cu/Ag-Cu-Ti composite interlayer was successfully designed to braze Al2O3 ceramic and Nb. The effect of the addition of Cu interlayer with various thicknesses on the microstructure, residual stress and mechanical properties of the brazed joints was investigated by finite element modeling (FEM) computation combined with experimental verification. The results showed that the layered Ag-Cu-Ag solid solution structure formed in the Al2O3/Nb brazed joints when the composite interlayer was used. Moreover, the thickness of TiO + Ti3Cu3O reaction layers adjacent to the Al2O3 ceramic substrate did not change obviously regardless of the Cu foil thickness. The maximum residual stress in the whole brazed joint always appeared in the Al2O3 ceramic substrate nearby the interlayer, but it was reduced from 384 MPa to 119 MPa when a 150 μm thick Cu foil was added. The variation of calculated residual stresses as a function of Cu foil thickness, which was verified by X-ray measurement, exhibited a consistent with Al2O3 ceramic strain energy. Thus, the calculation of Al2O3 ceramic strain energy could be a good criterion to evaluate the joint shear strength because the fracture occurred in the Al2O3 ceramic. The reduction of detrimental residual stress was primarily attributed to the increased plastic strain energy of Cu interlayer. The FEM and experiment results indicated that the ability of plastic deformation of the interlayer played a key role in determining the residual stress in the brazed joint, providing a method for improving the bonding properties of ceramic and metal.
EN
An optimal sensor placement methodology is implemented and herein proposed for SHM model-assisted design and analysis purposes. The kernel of this approach analysis is a genetic-based algorithm providing the sensor network layout by optimizing the probability of detection (PoD) function while, in this preliminary phase, a classic strain energy approach is adopted as well established damage detection criteria. The layout of the sensor network is assessed with respect to its own capability of detection, parameterized through the PoD. A distributed fiber optic strain sensor is adopted in order to get dense information of the structural strain field. The overall methodology includes an original user-friendly graphical interface (GUI) that reduces the time-to-design costs needs. The proposed methodology is preliminarily validated for isotropic and anisotropic elements.
EN
In order to improve the toughness of traditional epoxy resin, dibutyl phthalate (DBP) was introduced into the epoxy resin. The static mechanical performance of plasticized and unplasticized epoxy resin was evaluated. The test results showed that the DBP modified epoxy resin can obtain a higher toughness than conventional epoxy resin, but the elastic modulus and the tensile strength were slightly reduced. The low cycle fatigue test results indicated that the stress ratio and the stress level were two critical factors of fatigue life, which was increased with the growth of stress ratio. It was also found that the fatigue life of plasticized specimen was much less than that of the unplasticized specimen because of the plastic deformation. A logarithmic linear relationship was then established to predict the fatigue life for plasticized epoxy resin. The strain energy density was also applied to demonstrate the accumulation of energy loss. In addition, the fatigue toughness can be obtained by the hysteresis loop area method.
PL
W artykule przedstawiono właściwości zmęczeniowe żywicy plastyfikowanej z ftalanem dibutylu (DBP) oraz niemodyfikowanej żywicy epoksydowej. W celu zwiększenia wytrzymałości tradycyjnej żywicy epoksydowej, do źywicy epoksydowej wprowadzono ftalan dibutylu (DBP). Oceniono statyczną wytrzymałość mechaniczną plastyfikowanej oraz nieplastyfikowanej żywicy epoksydowej. Wyniki badania wykazały, że wydłużenie plastyfikowanej oraz nieplastyfikowanej żywicy wynosi odpowiednio 4,61% i 3,55%, co oznacza, że modyfikowana żywica epoksydowa z ftalanem dibutylu (DBP) może uzyskać wyższą wytrzymałość niż zwykła żywica epoksydowa. Jednakże moduł sprężystości i wytrzymałość na rozciąganie plastyfikowanej żywicy zostały nieznacznie zmniejszone. Niskocyklowe badanie zmęczeniowe w trzech różnych współczynnikach oraz poziomach naprężenia przeprowadzono w celu porównania wytrzymałości zmęczeniowej żywicy epoksydowej. Wyniki badania wykazały, że współczynnik oraz poziom naprężenia stanowiły dwa krytyczne czynniki trwałości zmęczeniowej, która została zwiększona wraz ze wzrostem współczynnika naprężenia. Stwierdzono również, że trwałość zmęczeniowa plastyfikowanej próbki była znacznie mniejsza niż w przypadku nieplastyfikowanej próbki z powodu odkształcenia plastycznego. Następnie ustalono logarytmiczną zależność liniową, aby przewidzieć trwałość zmęczeniową plastyfikowanej żywicy epoksydowej. Gęstość energii odkształcenia została również zastosowana w celu wykazania nagromadzenia strat energii. Ponadto wytrzymałość zmęczeniową można uzyskać za pomocą metody pola pętli histerezy. Obszar pętli histerezy oraz odpowiednia gęstość energii odkształcenia maleją wraz ze wzrostem współczynnika naprężenia zarówno dla plastyfikowanej i nieplastyfikowanej żywicy. Gęstość energii odkształcenia plastyfikowanej żywicy jest większa niż gęstość nieplastyfikowanej żywicy dla tego samego współczynnika naprężenia. Analiza szkód zmęczeniowych przy użyciu pętli histerezy może być uważana za jedną ze skutecznych metod dla żywicy.
8
Content available remote Performance Analysis of Motor Cycle Helmet under Static and Dynamic Loading
EN
Each year nearly nine hundred persons die in head injuries and over fifty thousand persons are severally injured due to non wearing of helmets . In motor cycle accidents, the human head is exposed to loads exceeding several times the loading capacities of its natural protection. In this work, an attempt has been made for analyzing the helmet with all the standard data. The simulation software ‘ANSYS’ is used to analyze the helmet with different conditions such as bottom fixed-load on top surface, bottom fixed– load on top line, side fixed–load on opposite surface, side fixed–load on opposite line and dynamic analysis. The maximum force of 19.5 kN is applied on the helmet to study the model in static and dynamic conditions. The simulation has been carried out for the static condition for the parameters like total deformation, strain energy, von Mises stress for different cases. The dynamic analysis has been performed for the parameter like total deformation and equivalent elastic strain. The result shows that this values are concentrated in the retention portion of the helmet. These results has been compared with the standard experimental data proposed by the BIS and well within the acceptable limit.
EN
The paper aims to investigate the effect of aluminium foam filling of hemispherical steel shell on its dynamic response, accounting for the blast pressure modelling. The considered structures subjected to uniformly distributed pressure, rigidly connected with a steel plate, are considered. True material stress–strain curves for shell and foam filling are assumed in calculations. The problem is solved by FEM using ANSYS software. The time relations of strain energy and effective stresses for different simulations of blast pressure are determined and compared for steel shells and shells filled with aluminum foam.
EN
Nowadays, non-contact measurement systems have found application in the Structural Health Monitoring of civil engineering structures for the detection, localization and assessment of damage. In the field of static deflection measurement, the vision based techniques have become more popular. The deflection curve obtained by image processing and analysis methods can be analyzed in order to detect and localize the change of the curvature, which implies the appearance of a crack. In this paper, the vision based deflection measurement system is discussed. The deflection of beam-like structures is computed by means of digital image correlation. The damage detection and localization is based on the irregularity detection by means of analyzing the deflection curve. A new approach and some selected methods for damage detection and localization will be highlighted and their results obtained in the laboratory setup will be presented and discussed.
11
Content available remote Buckling of elastic-plastic sandwich conical shells - theoretical studies
EN
An analysis of elastic-plastic stability of sandwich conical shells is performed. The shells under consideration consist of two load-carrying face-layers and a core layer made of lightweight aerated plastics. The shell faces are made of isotropic, compressible and work-hardening materials. The thickness of those faces may vary, just as their material properties. The core layer is assumed to be elastic, incompressible in the normal z direction and it resists transverse shear only. A two-parametrical external load is assumed. Deformation of the shells into the plastic range is possible before buckling. The Nadai-Hencky deformation theory alongside with the H-M-H (Huber-Mises-Hencky) yield condition constitutive relations are adopted in the analysis. The strain energy approach and the Ritz method are used to derive and solve the stability equations.
EN
Estimation of rock load is very important issue because the selection of support system is highly related to this parameter. Several methods are used to estimate this parameter such as experimental, empirical and numerical methods. In this study, a new empirical method is proposed to estimate the rock load based on the ration of the residual strain energy of post failure to the stored strain energy of pre failure. Also a statistical analysis is performed through collected actual data from five tunnels in non squeezing condition. The result showed that there is a direct relationship between both parameters and the good correlation between both parameters is achieved by using of power equation to estimate of rock load in non squeezing condition.
PL
Określenie obciążenia górotworu jest niezwykle ważnym zagadnieniem gdyż warunkuje dobór odpowiedniej obudowy. Istnieje wiele metod określania tego parametru: metody eksperymentalne, empiryczne oraz numeryczne. W pracy tej zaproponowano nową empiryczną metodę prognozowania obciążenia górotworu na podstawie określenia szczątkowej energii odkształceń w warunkach po zniszczeniu w stosunku do zgromadzonej energii odkształcenia przed zniszczeniem. Przeprowadzono analizę statystyczną danych zebranych w pięciu tunelach w warunkach braku osiadania. Wyniki analizy wskazują, że istnieje bezpośredni związek pomiędzy obydwoma parametrami. Dobra korelację pomiędzy dwom parametrami uzyskać można poprzez zastosowanie funkcji potęgowej do określenia obciążeń górotworu w warunkach braku osiadania.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań jednoosiowego rozciągania stali konstrukcyjnej zwykłej jakości o oznaczeniu ST3s. Badania prowadzono na maszynie wytrzymałościowej ZWICK. Wyznaczono zależności między działającą siłą i odkształceniem w kierunku jej działania oraz równolegle przeprowadzono pomiary odkształceń poprzecznych badanych próbek. Informacja na temat odkształceń materiału, zarówno w kierunku wzdłużnym do przyłożonego obciążenia, jak i w kierunku poprzecznym, przy różnych wartościach obciążeń, jest niezbędna do tworzenia energetycznych modeli aproksymujących właściwości mechaniczne materiału.
EN
This paper presents the results of a single-axial tension test of low-carbon regular quality steel marked ST3s. The research was conducted on a material-testing machine ZWICK. The relationship was determined between force and the strain of its direction. Simultaneously, measurements of transverse strains were carried out for examined specimens. Information on material strains, in both axial and transverse directions and for different loads, is essential to create strain energy based models, which approximate mechanical properties of material.
PL
Na podstawie badania wyrzutów węgla i gazu na modelu cząstkowym (PFC) omówiono zmiany makroporowatości pokładu węglowego przed czołem przodka wyrobiska korytarzowego, jak również zakres ruchów poślizgowych, przemieszczenia poziome cząstek węgla, ciśnienie gazu wolnego przepływającego przez caliznę węglową, jak również gazu desorbowanego, a także energię odkształcania i energię kinetyczną odprężonej strefy pokładu przed czołem przodka. Podano wartości progowe (inicjalne) koncentracji fazy stałej w mieszaninie węgla i gazu oraz ciśnienie inicjujące wyrzut w głębi calizny węglowej. Omówiono rozwój procesu wyrzutowego (jego etapy) oraz sformułowano wnioski odnośnie do dalszych badań modelowych i zakresu proponowanych prognostycznych pomiarów w kopalniach zagrożonych wyrzutami węgla i gazu.
EN
On the basis of particle flow model testing (PFC) of coal and methane outbursts in the coal mine such features as: macroporosity changes of the coal seam ahead of roadway drivage, the share of sliding fraction (SF), horizontal displacement of coal particles, pressure of free gas flowing through coal solid and the share of desorbed gas as well, strain energy and kinetic energy of distressed part of the seam ahead of drivage are discussed. Threshold (initial) values of solid phase concentration in coal/gas mixture as well as initial pressure starting the outburst Process within coal solid are given. The development (phases) of outburst process are discussed and conclusions concerning further research given as well as underground measurements advised to the mines where hazard of coal and gas outbursts exists.
15
Content available remote Symulacja przebudowy kości gąbczastej
PL
W pracy opisano wybrany model przebudowy (adaptacji) tkanki gąbczastej pod wpływem obciążenia zewnętrznego. Czynnikiem regulującym proces remodelingu w opisywanym modelu jest gęstość energii odkształcenia. Rezultatem przeprowadzonej symulacji numerycznej jest zmiana rozkładu gęstości tkanki kostnej w rozpatrywanym obszarze. W warunkach rzeczywistych zmiana gęstości tkanki kostnej pod wpływem działającego obciążenia dąży do wartości optymalnej, co oznacza, że organizm dąży do zmniejszenia masy kośćca, przy zachowaniu odpowiednich parametrów wytrzymałościowych.
EN
In the present paper one remodeling model of trabecular bone is considered. The model is based on the strain energy density criterion. The strain energy density is taken as the mechanical stimulus of bone remodeling. The results of the simulation demonstrate change of material density distribution. The change of bone tissue density caused by mechanical load is optimal, what means that tissue tends to minimal mass needed to bear load.
16
Content available remote Rayleigh waves speed in transversely isotropic material
EN
Rayleigh wave speed in transversely isotropic material is studied. A very simple technique is adopted to solve the secular equation. Speed in some transversely isotropic materials is calculated.
PL
W pracy przedstawiono metodę określania energii pochłanianej przez dynamiczne gięte, cienkościenne profile, zamknięte w zakresie dużych deformacji związanych z powstawaniem przegubów plastycznych. Bazuje ona na testach doświadczalnych oraz na obliczeniach symulacyjnych z wykorzystaniem MES. W metodzie tej podstawą do weryfikacji zgodności symulacji komputerowej z eksperymentem są wartości tzw. kąta deformacji plastycznej uzyskane bezpośrednio na stanowisku badawczym.
EN
The paper presents a method of defining the dependence of strain energy on the hinge angle of dynamically bent thin walled closed section beams. Combining test and FEM results is essential to this method. The material data parameters applied in the FEM model are identified on the basis of bending hinge measurement obtained in the laboratory test.
PL
W pracy przedstawiono metodę identyfikacji i obliczania składników właściwej energii odkształcenia w przypadku cyklicznych i losowych obciążeń zmęczeniowych wywołujących w materiale odkształcenia sprężysto-plastyczne. Metoda polega na śledzeniu przebiegu czasowego zmian całkowitej energii odkształcenia.
EN
The paper presents a method of identification and calculation of the strain energy density components under cyclic and random loading causing elastic-plastic strains in the material. Changes of the total strain energy history are observed in the method applied.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.