Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mechanical analysis of multilayer composite materials with duroplastic matrix after exposure to low temperatures

Krzak Anna, Nowak A. J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2023

|

Vol. 122, nr 2

49--57

EN

Purpose: Cryogenic engineering is gaining more and more interest in various industry sectors, which leads to an intensive search for effective solutions. The article presents the findings of mechanical testing conducted on glass-epoxy laminates at room temperature and after long- term contact with liquid nitrogen. Design/methodology/approach: To compare the impact properties and flexural strength, the samples were tested under cryogenic and room conditions, and then the fracture locations were identified using the Leica DVM6 microscope. The study brings value to the emerging field of cryogenic engineering by providing valuable information on the mechanical properties of glass-epoxy composites under cryogenic conditions. Findings: It has been found out that immersing the glass-epoxy composites into the Dewar had minimal influence on impact and flexural strength properties. The most noticeable changes were observed in the case of the EP_4_2 composite. The material consists of a solution of brominated epoxy resin in an organic solvent. It is used to produce laminates in electrical engineering and printed circuits in electronics, where it should exhibit excellent impact properties. Research limitations/implications: One of the prospective research directions is a thorough analysis of the mechanical properties of the developed composite materials during cryogenic cycles. Originality/value: The study aims to determine the effect of different compositions of glass fabric-reinforced resin with a weight of 205 g/m2 on the mechanical properties of the developed composite materials at both room temperature and after long-term exposure to liquid nitrogen. Those investigations serve as surveillance for developing of new material solutions directed towards cryogenic applications and are essential for subsequent stages of research.

2

Mechanical properties evaluation of banana fibre reinforced polymer composites: a review

Gairola Surya P., Tyagi Yogesh, Gupta Nitin

Acta Innovations

|

2022

|

no. 42

59--70

EN

In today's fast-developing world, the use of composite materials is closely related to environmental pollution, renewable and biodegradable resources. A researcher is looking for environmentally friendly materials. Natural and synthetic fibres come in a wide range of shapes and sizes. Natural fibres include jute, straw wheat, rice husk banana fibre, pineapple leaf fibre, cotton, Sisal, Coir, Oats, and Bagasse. Every year, 13.5 tonnes of banana fibre are produced in India. Teabags, paper, and polymer composite reinforcement are just a few of the applications for banana fibre. This article focuses on the manufacture of banana fibre with epoxy and a variety of other natural fibres. By combining banana fibre with some current technology, waste will be reduced, and energy efficiency will be increased, all while supporting sustainability. Banana fibres are covered in this work, along with their uses, applications, and mechanical qualities, as well as how banana fibre might improve mechanical properties.

3

Improving the quality of mechanical tests based on experiments with the use of reference objects and inter-laboratory comparisons

Szymczak Tadeusz, Wierzejski Andrzej, Górecki Jacek

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2021

|

Z. 27 (177)

242-251

EN

The aim of the paper is to present the research procedure to improve performing mechanical tests. The article shows the results from experiments carried out with the use of reference objects and inter-laboratory comparisons. Details of the research technique for determining the mechanical parameters of strength screws and testing technical springs, are presented. The tensile characteristics of the screw material are provided with the indication of all the necessary mechanical parameters important for engineering practice, i.e. within the elastic and elastic-plastic range. In the case of the spring, the values of its deflection are presented, resulting from multiple loading to a specific force value and subsequent unloading. The obtained results are compared with the properties of the reference object using mathematical statistics and the requirements of the standard on proficiency testing. As a result, the competences of the research teams in the scope of performing the mentioned types of mechanical tests are confirmed.

PL

Celem pracy jest zaprezentowanie postępowania badawczego dla doskonalenia wykonywania badań mechanicznych. W artykule przedstawiono wyniki badań pochodzące z prób mechanicznych zrealizowanychz udziałem obiektów odniesienia oraz będących udziałem porównania międzylaboratoryjnego. Zaprezentowano szczegóły techniki badawczej, dotyczącej określania parametrów mechanicznych śrub wytrzymałościowych oraz badania sprężyn technicznych. Zamieszczono charakterystykę rozciągania materiału śruby ze wskazaniem wszystkich niezbędnych parametrów mechanicznych istotnych dla praktyki inżynierskiej, tj. z zakresu sprężystego oraz sprężysto-plastycznego. W przypadku sprężyny zaprezentowano wartości jej ugięcia, wynikające z kilkukrotnego obciążania do określonej wartości siły i następującego odciążania. Uzyskane wyniki badań odniesiono do cech własnych obiektu odniesienia oraz porównano wzajemnie z wykorzystaniem zagadnień statystyki matematycznej oraz wymagań normy dotyczącej badań biegłości. W efekcie potwierdzono kompetencje zespołów badawczych w zakresie wykonywania wymienionych rodzajów prób mechanicznych.

4

Evaluation of possibilities of application of web-based tool for effective identification of mechanical properties of materials

Wolski Ł., Kopernik M.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 7

576--581

EN

The main purpose of the work is to present and test the developed web-based tool to identify parameters of rheological equations, whose functionality according to the presented results is comparable to existing desktop applications. The developed web-based application with a user-friendly interface uses selected optimization methods (Powell and Hooke-Jeeves algorithms). Criteria for selecting optimization methods are: robustness and frequent application to identification problems described in literature. Testing the developed application consists of comparing the identified stress-strain curves obtained from mechanical tests using the developed tool and commercial desktop application, and performing efficiency tests for the analyzed examples of rheological equations and optimization methods. For this purpose, two material models were used: a simple Hollomon’s model and a multi-parameter model used for steel, in which the influence of softening during the dynamic recrystallization is insignificant. The presented software is implemented in technologies such as JDK 1.8, Spring Framework and PrimeFaces, and passes the efficiency tests successfully.

PL

Głównym celem pracy jest przedstawienie i przetestowanie opracowanego narzędzia webowego do identyfikacji parametrów równań reologicznych, którego funkcjonalność – zgodnie z uzyskanymi wynikami – jest porównywalna z istniejącymi aplikacjami desktopowymi. Opracowana aplikacja internetowa, z przyjaznym dla użytkownika interfejsem, wykorzystuje wybrane metody optymalizacji (algorytmy Powella oraz Hooke’a-Jeevesa). Kryteria wyboru metod optymalizacyjnych to odporność rozwiązania na zaburzenia i częste zastosowanie do problemów odwrotnych opisanych w literaturze. Przetestowanie opracowanej aplikacji polega na porównaniu zidentyfikowanych krzywych naprężenie–odkształcenie, uzyskanych z testów mechanicznych z wykorzystaniem opracowanego narzędzia i komercyjnej aplikacji desktopowej, oraz na przeprowadzeniu testów wydajnościowych dla analizowanych przykładów równań reologicznych i metod optymalizacyjnych. W tym celu posłużono się dwoma modelami materiałowymi: prostym modelem Hollomona i modelem wieloparametrowym, stosowanym dla stali, w którym wpływ zmiękczania podczas rekrystalizacji dynamicznej jest nieznaczny. Prezentowane oprogramowanie jest wdrażane w takich technologiach, jak JDK 1.8, Spring Framework czy PrimeFaces, i pomyślnie przechodzi testy wydajności.

5

Geometrical and mechanical properties of polyamide PA 12 bonds in composite advanced pore morphology (APM) foam structures

Kovačič A., Novak N., Vesenjak M., Dubrovski P. D., Ren Z.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 4

1198--1206

EN

Adhesive bonds have very strong influence on mechanical properties of composite particulate metal foams. This study experimentally investigates for the first time the geometrical and mechanical properties of PA 12 adhesive bonds between spherical advanced pore morphology (APM) elements made of AlSi10 foam. A new experimentation setup for mechanical testing of bonds in APM structures is based on APM element puncturing. The results show that mechanical behaviour of adhesive bonds differs much from the basic mechanical behaviour of adhesive. Two different bond failure modes are identified, depending on the bond geometry. The geometrical and mechanical results are statistically interpreted for simpler representation, applicability, and modelling of bonds in APM composites in the future.

6

Determination the effect of factors affecting the tensile strength of fabric conveyor belts

Ambriško L., Marasová D., Grendel P.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2016

|

Vol. 18, no. 1

110--116

EN

The Design of experiment (DOE) method was used in this paper to rubber conveyor belt tension testing. Using DOE method were from experimentally obtained data established effects of factors and interactions that affect the value of the measured strength and also were determined regression models, which apply input and output variables to the relation. The regression model presents the complete multifactor experiment that contains main factors and interactions.

PL

Metoda planowania eksperymentu (DOE) w artykule użyta do testowania napięcia taśm przenośnikowych tkaninowo – gumowych. Korzystanie z metody DOE były ustalonych poszczególnych czynników oraz ich interakcji ze danych uzyskanych w sposób doświadczalny. Czynniki i interakcje wpływające na wartość zmierzonej wytrzymałośći, a także określono modele regresji, wykazającego związki pomiędzy zmiennymi wejściowymi i wyjściowymi. Model regresyjny przedstawia kompletny wieloczynnikowy eksperyment obejmujący podstawowe zmienne oraz ich interakcje.

7

Change of mechanical properties of PCL-based ternary composite scaffolds fabricated by solid freeform fabrication technique during in vitro degradation

Idaszek J., Święszkowski W., Kurzydłowski K. J.

Composites Theory and Practice

|

2012

|

R. 12, nr 4

228-231

EN

The number of critical bone defects caused by injury, cancer or aging of the world population is increasing. Techniques currently used to repair these defects suffer from several disadvantages, such as a lack of mechanical and biological matching of bone characteristics, the requirement of second surgery and the risk of pathogen transmission. Scaffolds made of bioresorbable polymers are a promising alternative as they temporarily support regeneration of the damaged site and undergo complete degradation after new tissue is formed. The goal of the present study was to determine the changes of the mechanical properties of fibrous PCL-based nanocomposite scaffolds during in vitro degradation. The composite scaffolds containing PCL, 5 wt.% of hydroxyapatite nanoparticles, HA, and different concentrations of PLGA were prepared by combined solvent casting and solid freeform fabrication techniques. The composite scaffolds were subsequently put to a dynamic degradation test. After fixed periods of time, the mechanical properties, mass loss of the scaffolds and change of the surface morphology (SEM) were determined. It was observed that the addition of PLGA accelerated the degradation of the scaffolds. However, the mechanical properties increased during the first weeks of incubation.

PL

Liczba krytycznych ubytków kostnych powstałych w następstwie wypadków, nowotworów czy też na skutek chorób wynikających z wydłużania się przeciętnej długości życia ciągle wzrasta. Techniki ortopedyczne używane obecnie do ich leczenia to alloplastyka oraz auto-, allo- i ksenoprzeszczepy. Techniki te posiadają jednak wady, takie jak możliwość ulegania korozji w przypadku alloplastów (implanty metalowe), ograniczone rozmiary autoprzeszczepów, czy ryzyko przeniesienia czynników chorobotwórczych przy transplantacji allo- i ksenoprzeszczepów. Rusztowania wykonane z polimerów bioresorbowalnych nie posiadają wyżej wymienionych wad, ponieważ ich zastosowanie jest przewidziane jako tymczasowe, a uleganie w środowisku biologicznym resorpcji eliminuje konieczności przeprowadzania dodatkowej operacji. Rusztowania bioresorbowalne mogą być dodatkowo zasiedlone materiałem autogennym pobranym od chorego podczas biopsji. Polikaprolakton (PCL) jest biodegradowalnym poliestrem o bardzo dobrej biozgodności. Jego dodatkowymi zaletami są bardzo dobre właściwości reologiczne oraz wysoka stabilność termiczna. Niestety, polimer ten wykazuje znaczną hydrofobowość oraz bardzo długi okres resorpcji (do 4 lat). Jednym ze sposobów na przyspieszenie degradacji bioresorbowalnych polimerów jest wytworzenie kompozytów z bioaktywnym napełniaczem nieorganicznym lub mieszanki z szybciej degradującym polimerem, np. kopolimerem kwasu glikolowego i mlekowego (PLGA). Przy projektowaniu rusztowań do zastosowań w inżynierii tkankowej niezmiernie ważne jest dopasowanie szybkości resorpcji rusztowania do tempa regeneracji tkanki, tak aby rusztowanie mogło zapewnić stabilność mechaniczną do momentu odbudowy ubytku. Celem niniejszych badań była charakteryzacja procesu degradacji porowatych rusztowań wykonanych z kompozytów potrójnych o osnowie z PCL ze szczególnym uwzględnieniem zmiany ich właściwości mechanicznych. Badania rozpoczęto od wytworzenia materiałów kompozytowych, zawierających nanocząstki hydroksyapatytu oraz różne stężenia PLGA, przez wylanie z roztworu. Następnie z tak przygotowanych kompozytów wytworzono porowate rusztowania za pomocą techniki szybkiego prototypowania. Rusztowania te poddano procesowi degradacji w płynie symulującym środowisko fizjologiczne (ang. Simulated Body Fluid, SBF). W określonych czasowych punktach pomiarowych próbki wyjmowano z roztworu, myto w wodzie destylowanej, suszono w suszarce próżniowej i ważoono w celu wyznaczenia ubytku masy. Następnie w statycznej próbie ściskania badano właściwości mechaniczne rusztowań w celu określenia ich zmiany. W początkowym okresie inkubacji obserwowano wzrost sztywności oraz granicy plastyczności dla wszystkich badanych rusztowań kompozytowych. Po 9 tygodniach inkubacji w SBF nastąpił spadek właściwości mechanicznych rusztowań zawierających najwyższe stężenia PLGA. Dodatek PLGA miał zatem istotny wpływ na szybkość degradacji rusztowań oraz w konsekwencji zmianę właściwości mechanicznych.