Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Skin-Spar Failure Detection of a Composite Winglet Using FBG Sensors

Ciminello M., Fenza A. de, Dimino I., Pecora R.

Archive of Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. LXIV, nr 3

287--300

EN

Winglets are introduced into modern aircraft to reduce wing aerodynamic drag and to consequently optimize the fuel burn per mission. In order to be aerodynamically effective, these devices are installed at the wing tip section; this wing region is generally characterized by relevant oscillations induced by flights maneuvers and gust. The present work is focused on the validation of a continuous monitoring system based on fiber Bragg grating sensors and frequency domain analysis to detect physical condition of a skin-spar bonding failure in a composite winglet for in-service purposes. Optical fibers are used as deformation sensors. Short Time Fast Fourier Transform (STFT) analysis is applied to analyze the occurrence of structural response deviations on the base of strain data. Obtained results showed high accuracy in estimating static and dynamic deformations and great potentials in detecting structural failure occurrences.

2

Zastosowanie żywicy epoksydowej Epidian 100 jako osnowy w kompozytach magnetycznych

Nabiałek M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2015

|

T. 21, Nr 2 (164)

139--142

PL

W pracy przedstawiono przykładowe wyniki badań właściwości magnetycznych oraz struktury kompozytów zbudowanych z żywicy epoksydowej Epidian 100 oraz amorficznego wypełniacza o właściwościach magnetycznych magnetycznie miękkich. Na podstawie analizy badań struktury wykonanych za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego można stwierdzić, że badane kompozyty posiadały strukturę amorficzną, co w rezultacie jest potwierdzeniem amorficzności metalicznego wypełniacza. Podstawowe parametry opisujące materiał magnetycznie miękkie, tj. magnetyczna polaryzacja oraz pole koercji w badanych kompozytach zmieniają się w zależności od ilości diamagnetycznego lepiszcza lub frakcji stosowanego wypełniacza. W przypadku kompozytów magnetycznych już niewielka ilość diamagnetycznej żywicy epoksydowej Epidian 100 jest powodem gwałtownego pogorszenia parametrów magnetycznie miękkich.

EN

The paper presents an example of the results of the magnetic properties and structure of composites made of epoxy resin Epidian 100 and amorphous filler with magnetically soft magnetic properties. From the structure analysis made using the X-ray diffractometer can be concluded, that the examined composites had an amorphous structure, which in turn confirms the amorphous content of the filler metal. The basic parameters describing the soft magnetic material, i.e. magnetic polarization and the coercive field in the studied composites vary depending on the amount of binder or on diamagnetic fraction of the filler used. In the case of magnetic composites even a small quantity of Epidian 100 diamagnetic epoxy resin causes rapid deterioration of soft magnetic parameters.

3

Wpływ zawartości osnowy polimerowej na właściwości magnetyczne amorficznego proszku Fe60Co10Y8W1B20

Pietrusiewicz P., Nabiałek M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2015

|

T. 21, Nr 2 (164)

149--151

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań kompozytów składających z ferromagnetyka Fe61Co10Y8W1B20 wykazującego miękkie właściwości magnetyczne związanego polimerem (Epidian 100) w proporcjach 2%, 3% i 4% wag. Przeprowadzono badania struktury wykorzystując dyfrakcje promieni rentgenowskich. Na podstawie tych badań wykazano że proces mielenia jak i utwardzania Epidianu w nie wpływa na strukturę badanych kompozytów powodując jej krystalizację. W kolejnym etapie przeprowadzono badania magnetyczne wykorzystując magnetometr wibracyjny (VSM). Pokazano, że można sterować właściwościami poprzez odpowiednie dobranie zawartości osnowy polimerowej.

EN

This paper presents results of research on the composites consisting of ferromagnetic Fe61Co10Y8W1B20 alloy exhibiting soft magnetic properties of bonded polymer (Epidian 100) in the proportion of 2%, 3% and 4% by weight. Structure study was carried out using X-ray diffraction. This research have shown that the process of grinding and Epidianu hardening does not affect the structure of the composites causing its crystallization. In a next step were studied by using a vibrating sample magnetometer (VSM). It is shown that the properties can be controlled through appropriate selection of the content of the polymer matrix.

4

Nanokompozyty POM/POSS : struktura i właściwości termiczne

Czarnecka-Komorowska D., Sterzyński T.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

171--175

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych nanokompozytów polioksymetylenu (POM) modyfikowanego polisilseskwioksanami (POSS). Oceniono wpływ nanocząstek POSS na strukturę, właściwości reologiczne i cieplne kompozytów. Stężenie nanododatków POSS w matrycy polioksymetylenowej wynosiło 0,5 i 1% wag. Badania obejmowały analizę struktury metodą mikroskopii optycznej i DSC, analizę krzywych płynięcia i lepkości. Stwierdzono, że modyfikacja polioksymetylenu wybranym silseskwioksanem (POSS) wpływa korzystnie na wybrane właściwości kompozytów POM/POSS.

EN

This work covers experimental research of polyoxymethylene nanocomposite modified by polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS). The influence of the POSS nanoparticles on the structure and rheological, thermal properties of composite materials was investigated. The concentration of POSS in the POM matrix varied from 0,05 up to 1 wt.%.

5

Badania DMTA kompozytów poliamid 6/haloizytowe nanorurki

Olejniczak J., Kelar K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

239--241

PL

Zbadano wpływ haloizytowych nanorurek (HNT) na strukturę kompozytów na bazie poliamidu 6 (PA6/HNT). Zawartość HNT w kompozytach wynosiła 1,5; 3; 5; 10 i 20% mas. Kompozyty wytwarzano metodą wytłaczania z użyciem wytłaczarki dwuślimakowej, współbieżnej. Dla porównania badano niemodyfikowany PA6. Po oznaczeniu rzeczywistej zawartości HNT w kompozytach (badanie zawartości popiołu), zbadano ich strukturę metodą dynamicznej analizy termomechanicznej (DMTA). Badania DMTA prowadzono w zakresie od -135°C do 150°C. Stwierdzono, że HNT wpływają na temperaturę przejść relaksacyjnych oraz moduł zachowawczy matrycy poliamidowej. Haloizytowe nanorurki w całym zakresie temperatury zwiększają sztywność matrycy poliamidowej, przy czym im większa zawartość HNT, tym moduł zachowawczy kompozytów jest większy.

EN

The influence of halloysite nanotubes (HNT) on the structure of composites based on polyamide-6 (PA6/HNT) has been investigated. The content of HNT in the composites was 1.5, 3, 5, 10 and 20wt. %. The composites were prepared by extrusion using a co-rotating twin screw extruder. For comparison, unmodified PA6 was studied. After determining the actual content of HNT in the composites (study of ash content), we examined their structure by dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). DMTA study was carried out in the range of -135°C to 150°C. It was found that HNT affected the temperature of relaxation transitions and the storage modulus of the polyamide matrix. Halloysite nanotubes throughout the temperature range increases the rigidity of the polyamide matrix, wherein the larger the content of HNT, the composite storage modulus is higher.

6

Automated data analysis based on signal processing for two dimensional NDI data of the composite structures

Dragan K., Stefaniuk M., Czulak A., Bieniaś J., Dziendzikowski M., Leski A., Gude M., Hufenbach W.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 1 (151)

4--8

EN

The present paper describes a structural data analysis approach in which two dimensional NDI data coming from various sources is analyzed and processed by a computerized tool. Results of that processing are used to provide a quantitative measure of the state of the inspected specimen and of the extent and nature of damage. Authors mainly refer to the usage of such systems in the context of composite materials and impact damage in particular, examples are given. In the analytical system the main measurement data source considered is the ultrasonic inspection coming in the form C-scan images. These images are then processed and analyzed with the use of machine learning/statistical classification algorithms. These algorithms are reinforced with data coming from a damage fingerprint database, which stores training data in various formats. Authors describe the methods used for each step of the analysis, and review existing algorithms and methodologies which may be used to assist quantification process.

PL

Niniejsza praca opisuje podejście do analizy danych, w której dwuwymiarowe zobrazowania wyników badań nieniszczących są analizowane i przetwarzane przez narzędzie programowe. Wyniki owego przetwarzania użyte są do ilościowego określenia stanu badanego elementu, ale także określenia rozmiaru uszkodzenia i jego natury. Autorzy odnoszą się głównie do wykorzystywania takowych systemów w kontekście materiałów kompozytowych, a w szczególności uszkodzenia udarowego, co zilustrowano przykładami. W niniejszym systemie analitycznym głównym źródłem danych pomiarowych ma być pomiar ultradźwiękowy w formie zobrazowania C-Scan. Obrazy uzyskane w wyniku owego zobrazowania poddane zostają obróbce z wykorzystaniem metod uczenia maszynowego i elementów klasyfikacji statystycznej. Działania te opierają się na bazie danych znaczników uszkodzeń, która zasilona jest różnymi typami danych. Autorzy opisują różne algorytmy stosowane na każdym z etapów analizy, oraz dokonują przeglądu wykorzystywanych metod.

7

Struktura kompozytów Al-CF wytwarzanych metodami infiltracji

Dolata-Grosz A., Dyzia M., Śleziona J.

Archives of Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 11, iss. 2 spec.

23--28

PL

W artykule przedstawiono strukturę kompozytów uzyskanych w procesie infiltracji ciekłym stopem Al tkanin węglowych typu 2D oraz 3D. W badaniach zastosowano stop aluminium z krzemem i manganem AlSi9Mn (trimal 37 -TR37). Jako zbrojenie wykorzystano tkaniny węglowe przygotowane z włókien, na których zastosowano bariery ochronne w postaci powłoki niklowej, powłoki z węglika krzemu oraz węgla pyrolitycznego. Preformy węglowe wykonano w Instytucie Konstrukcji Lekkich i Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych (ILK TU Dresden) oraz w Instytucie Technologii i Systemów Ceramicznych (Fraunhofer - IKTS). Proces infiltracji tkanin węglowych przeprowadzono z wykorzystaniem ciśnieniowo-próżniowej infiltracji na prasie Degussa oraz gazowo-ciśnieniowej infiltracji (GPI) w autoklawie zaprojektowanym i wykonanym w Katedrze Technologii Materiałów w Politechnice Śląskiej. Wytworzone kompozyty charakteryzowały się regularnym kształtem, bez powierzchniowych wad odlewniczych. Najlepsze połączenie komponentów, uzyskano w kompozycie AlSi9Mn/Cf(Ni) otrzymanym w procesie gazowo-ciśnieniowej infiltracji (GPI). Analiza mikrostruktury oraz obserwacja przełomów, nie wykazała oddzielania włókien od osnowy i ich wyciągania. Zniszczenie kompozytu następowało poprzez włókna. Przeprowadzone badania struktury nie wykazały obecności węglika aluminium na granicy włókno-osnowa, a także w osnowie, co pozwala przypuszczać, że kompozyty będą charakteryzowały dobre właściwości mechaniczne. Wymaga to jednak dalszej weryfikacji eksperymentalnej planowanej w kolejnym etapie badań, w projekcie realizowanym w ramach programu DFG: „Kompozyty o osnowie aluminiowej ze wzmocnieniem tekstylnym typu 3-D (3D-CF/Al-MMC) dla elementów podlegających złożonym obciążeniom w przemyśle samochodowym i w budowie maszyn”.

EN

The structure of the composites obtained in infiltration processes 2D and 3D carbon preform by liquid Al alloy have been presented in this paper. An aluminum alloy with silicon and manganese AlSi9Mn (trimal 37-TR37) was applied in the researches. As the reinforcement used carbon perform prepared with various protective barriers such as the nickel coating, the coating of silicon carbide and pyrolytic carbon coating. Carbon preforms was prepared at the Institute for Lightweight Structures and Polymer Technology (ILK TU Dresden) and at the Institute of Technology and Ceramic Systems (Fraunhofer-IKTS). The process of infiltration of carbon perform by liquid aluminium alloy was carried out using a pressure-vacuum infiltration on the Degussa press and gas-pressure infiltration (GPI) in an autoclave designed and built at the Department of Materials Technology at the Silesian University of Technology. The obtained composites were characterized by a regular shape, with no surface casting defects. The best connection of components was observed in AlSi9Mn/Cf(Ni) composite, obtained by gas-pressure infiltration method (GPI). On metallographic specimens, good interface between fibres and the aluminium matrix were observed. The obtained research results justify the application of nickel coatings on the fibres. During the failure crack propagated across fiber. There was no presence of aluminum carbide on the fiber-matrix. It can be assumed that the composite will be characterized by the good mechanical properties. However, this requires further experimental verification planned in the next stage of research, in the project realized within the DFG program: "3D textile reinforced aluminium matrix composites for complex loading situations in lightweight automobile and machine parts".

8

Optymalne projektowanie konstrukcji kompozytowej obciążonej termicznie z wykorzystaniem algorytmu gradientowego

Dems K., Radaszewska E.

Modelowanie Inżynierskie

|

2008

|

T. 4, nr 35

7-14

PL

Celem pracy było optymalne zaprojektowanie struktury kompozytu, tak aby materiał ten spełniał stawiane wymagania w zakresie określonych własności termicznych. Do rozwiązania sformułowanego zadania zastosowano gradientową metodę optymalizacyjną opartą na analizie wrażliwości funkcjonału celu w sposób bezpośredni rozszerzoną o metodę elementów skończonych analizy przepływu ciepła.

EN

The purpose of this work was the optimal designing of composite structure in order to obtain the material that fulfils imposed requirements on thermal properties. The gradient oriented algorithm was applied, in which the desired first order sensitivities of objective functional were calculated using the direct approach. To analyse the problem of heat transfer within structure domain, the finite element method was utilised.

9

Wytrzymałość kompozytów węglowo-epoksydowych (CFRP) w kontekście technik wytwarzania i warunków eksperymentu

Rodzewicz M., Jaśkowski P., Boczkowska A., Awietjan S., Kurzydłowski K. J.

Karbo

|

2004

|

Nr 4

182-188

PL

Dodatek sonikowanych jednościcnnych nanorurek węglowych (1,57-9,87 g*dm-3) do polimeryzacji "in situ" metakrylanu metylu ([MMA]=5,8 mol-dm -3) inicjowanej propionianem2,2'-azobis(2-metylo-4-hydroksybu tyłowym) ([AIB-BD]=0,058 mol-dm -3) zmienia przebieg polimeryzacji (bez zmiany jej mechanizmu). W efekcie otrzymuje się kompozyty PMMA/S WCNT, których składniki są związane chemicznie. Kompozyty oczyszczano przez wytrącanie z roztworów w N,N-dimetyloformamidzie, a następnie badano ich właściwości fizyczne i chemiczne. Stwierdzono zmiany w widmach IR, ciężarach cząsteczkowych (spadek Mn,VPO z 1600 do 5600 g-mol -1<-sub>), właściwościach termicznych (DTA, DSC, Tg=105 - 140°C), przewodnic twie elektrycznym (wzrost z wartości 4,16-10-16<-sub> do 4,08-10-14 S-m-1) i w procesie depolimeryzacji (metodą DTG-FTIR), konkretnie w trójstop niowym mechanizmie depropagacji w zakresach temperatur 180-220°C, 340°C i 370-390°C.

10

Wpływ warstwy SiO2 pokrywającej cząstki SiC na strukturę kompozytów AlMg5-SiC

Zyska A., Braszczyńska K.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

2000

|

R. 2, nr 42

181--190

PL

Przedstawiono wyniki ilościowej oceny składników strukturalnych powstałych na drodze reakcji pomiędzy warstwą SiO2 pokrywającą cząstki SiC a stopem osnowy AlMg5 w procesie wytwarzania kompozytów. Warstwy SiO2 obecne na cząstkach SiC zostały wytworzone sztucznie poprzez utlenianie cząstek. Podczas wytrzymywania suspensji kompozytowej w temperaturze750ºC przy różnych czasach, od 5 do 35 minut, w wyniku reakcji SiO2 ze stopem osnowy w badanych kompozytach powstawała pseudoeutektyka typu α+Mg2Si. Udziały objętościowe tego składnika strukturalnego w osnowie kompozytów wytrzymywanych w różnym czasie określono dwoma niezależnymi metodami: (i) wyznaczenia (w oparciu o metodę ATD) funkcji spektralnego ciepła krystalizacji, oraz (ii) liniową metodą klasycznej metalografii ilościowej. Przeprowadzone badania pozwoliły na ustalenie przebiegu krzywej określającej udział objętościowy pseudoeutektyki w funkcji czasu wytrzymywania suspensji. Maksymalny udział objętościowy pseudoeutektyki wynosił 20% po czasie 25 minut. Dalsze wytrzymywanie suspensji nie powodowało już wzrostu ilości tego składnika strukturalnego.

EN

There have been presented results of quantitative assessment of structural components produced due to a reaction between the SiO2 layer covering the SiC particles and the matrix alloy AlMg5 during the manufacturing of composites. The SiC particles have been artificially covered with the SiO2 layers by oxidation. Composite suspension has been hold at a temperature of 750ºC for 5 to 35 minutes. As a result of the above mentioned reaction, a pseudoeutectic of α+Mg2Si type has been originated. Volume fractions occupied by this structural component have been determined by means of two independent methods: (i) determining (on the base of the ATD method) the function of the spectral heat of crystallization, and (ii) using the linear method of conventional quantitative metallography. The investigations have allowed for fixing the curve determining the pseudoeutectic volume fraction versus the time of suspension holding. The maximum pseudoeutectic volume fraction has been equal to 20% after 25-minutes' time. Further holding of suspension has caused no more increase in the quantity of the investigated structural component.

11

Struktura kompozytu Al-Cgr po powtórnym przetopie

Tomczyński S., Mitko M.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

2000

|

R. 2, nr 42

191--196

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań struktury kompozytów AlCu5-Cgr rozcieńczanych przy ponownym przetopie stopem osnowy w stosunku 1:1 . Pomiar udziału cząstek grafitu przeprowadzono przy użyciu komputerowego analizatora obrazu oraz nieniszczącą metodą ultradźwiękową. Ocenę struktury oraz rozłożenia cząstek w osnowie dokonano przy pomocy mikroskopii optycznej. Uzyskane wyniki wskazują na równomierne rozłożenie cząstek w osnowie przy stosunkowo niewielkim ubytku sumarycznej ilości cząstek, co pozwala na stosowanie technologii rozcieńczania do wytwarzania kompozytów o wymaganej zawartości cząstek. Potwierdzono również przydatność zastosowanej metody badań ultradźwiękowych do oceny udziału cząstek w kompozycie.

EN

The paper presents the results of structural investigations of AlCu5-Cgr composites diluted with the matrix alloy in 1:1 proportion during the re-melting process. Graphite particles volume fractions have been measured by means of the computer image analysis and of the non-destructive ultrasanic method. The assessment of the structure and distribution of particles in the matrix has been done with the use of an optical microscope. The obtained results show that graphite particles are uniformly distributed within the matrix with accompanying relatively small loss in the total number of particles: The dilution technology can therefore be applied for production of composites containing the demanded quantity of particles. It has been also confirmed that the quantity of particles can be effectively estimated by means of the applied method of ultrasonic examination.

12

Morfologia struktury kompozytu stop AK20 - grafit naturalny

Mitko M.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

2000

|

R. 2, nr 42

197--203

PL

W pracy przedstawiono metodykę oraz wyniki badań struktury kompozytu otrzymanego poprzez mieszanie a następnie prasowanie siluminu nadeutektycznego AK20 z cząstkami grafitu naturalnego. Badania struktury kompozytu obejmowały ocenę udziału cząstek grafitu, mikroskopię optyczną oraz mikroskopię skaningową przełomów. Nie stwierdzono występowania warstw przejściowych pomiędzy osnową metalową a cząstkami grafitu. Dobre połączenie adhezyjne uzyskano w wyniku dużej lepkości stopu w stanie ciekło-stałym (przy temperaturze ok. 610ºC) oraz stosowaniu dużych nacisków prasowania (300MPa).

EN

The methodology and results of composite structure were presented in this work. The hypoeutectic aluminium alloy AK20 as a matrix with natural graphite particles was prepared by mixing and squeeze casting in solid-liquid state. The examination of composite structure included: estimation of graphite particles fraction, optical microscopy and scanning microscopy of fractures. No interlayers between composite matrix and graphite patricles were found and adhesive connection has been obtained as result high viscosity of alloy in solidification range (610ºC) and high pressure during pressing (300 MPa).

13

Struktura kompozytu stop AK64 - cząstki grafitu prasowanego w stanie ciekło-stałym

Mitko M.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

1998

|

nr 36

105--110

PL

W pracy przedstawiono metodykę oraz wyniki badań struktury kompozytu otrzymanego poprzez mieszanie a następnie prasowanie siluminu podeutektycznego AK64 z cząstkami grafitu naturalnego. Badania struktury kompozytu obejmowały ocenę udziału cząstek grafitu, mikroskopię optyczną, mikroskopię skaningową przełomów oraz dyfraktoskopię rentgenowską. Nie stwierdzono występowania warstw przejściowych pomiędzy osnową metalową a cząstkami grafitu. Dobre połączenie adhezyjne uzyskuje się w wyniku dużej lepkości ciekłego stopu w zakresie jego temperatur krzepnięcia oraz znacznym naciskom podczas prasowania.

EN

The methodology and results of composite structure were presented in this work. The hypoeutectic aluminium alloy AK64 as a matrix with natural graphite particles was prepared by mixing and squeeze casting in solid-liquid state. The examination of composite structure included: estimation of graphite particles fraction, optical microscopy, scanning microscopy of fractures and X-ray diffraction. No interlayers between composite matrix and graphite patricles were found and adhesive connection bas been obtained as result high viscosity of alloy in solidification range and high pressure during pressing.