Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Pomiar rozszerzalności materiałów o niskim współczynniku rozszerzalności cieplnej metodą analizy termomechanicznej (TMA)

Fedelich Nicolas

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2020

|

R. 25, nr 1

20--25

PL

Uważa się, że oznaczanie współczynnika rozszerzalności cieplnej (CTE) materiałów o niskim CTE metodą analizy termomechanicznej (TMA) jest trudne i daje niedokładne wyniki. W niniejszym artykule na przykładzie inwaru opisano, w jaki sposób można wykonać ten pomiar, i wskazano spodziewane niepewności.

2

Termomechaniczna analiza obróbki przerywanej Ti6Al4V w różnych warunkach chłodzenia

Jemielniak K.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 12

1074

PL

Chłodzenie kriogeniczne jest zwykle badane w kontekście obróbki ciągłej, natomiast wciąż brakuje wiedzy o zastosowaniach tej techniki w obróbce przerywanej, np. we frezowaniu. W artykule porównano siły i temperaturę w strefie skrawania podczas obróbki przerywanej stopu tytanu Ti6Al4V na sucho oraz z chłodzeniem zalewowym i kriogenicznym.

3

A general theoretical formulation of deformation of steel structures exposed to fire

Badowski A., Dornowski W.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2018

|

Vol. 67, nr 2

63--75

EN

This paper presents a proposal for the formulation of a mathematical model of a fire resistance testing process for steel beams subject to bending, carried out experimentally in a test furnace. The model for the formulation was created with a balance method by describing with the fundamental laws of thermomechanics the phenomena occurring during the experiment analysed for the formulation. The viscoplastic behave our of steel at high temperatures was described with constitutive relationships proposed by Perzyna (which form the so-called “overload model”). The general mathematical model of the experiment analysed, obtained in the form of a system of differential equations, is discussed. The authors considered the impact of known physical properties of the test material and the impact of the results of the observations made during the research on the behaviour of individual terms of the model’s equations. Based on these considerations, simplifications were proposed which optimized the mathematical description and facilitated its adaptation to a special case. As a result of the investigation, a system of equation was obtained which described the processes present during the fire resistance test. It is postulated here to accept the system of equations as the mathematical model.

PL

W artykule przedstawiono propozycję sformułowania modelu matematycznego procesu badania nośności ogniowej stalowych belek zginanych, przeprowadzanego w piecu ogniowym. W celu opracowania tego modelu posłużono się metodą bilansową, opisując zjawiska zachodzące w trakcie analizowanego eksperymentu za pomocą podstawowych praw termomechaniki. Zachowanie lepkoplastyczne stali w wysokich temperaturach zmiennych w czasie opisano, używając związków konstytutywnych zaproponowanych przez Perzynę (tzw. model „przeciążeniowy”). Uzyskany w postaci układu równań różniczkowych ogólny model matematyczny analizowanego eksperymentu poddano dyskusji. Rozważono wpływ znanych właściwości fizycznych materiału i wyników obserwacji dokonanych w czasie badań na zachowania poszczególnych składników równań modelu. W efekcie zaproponowano uproszczenia umożliwiające zoptymalizowanie opisu matematycznego i jego dostosowanie do rozważanego przypadku szczególnego. Jako rezultat przeprowadzonych dociekań uzyskano układ równań opisujący procesy zachodzące w badaniu ogniowym, który postuluje się przyjąć jako jego model matematyczny.

4

Effect of vitrification on the curing reaction of EPY® epoxy system

Urbaniak M.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 5

394--397

EN

The curing reaction of the EPY® epoxy system, applied for machine foundation chocks, has been studied at various temperatures. The values of the glass transition temperature (Tg) and the conversion degree (α) in these curing reactions were determined using differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA) and thermomechanical analysis (TMA). DiBenedetto equation was applied for correlation between Tg and α data. These data showed a one-to-one relationship independent of the curing temperature and good conformableness of DiBenedetto equation with the experimental results at every cure temperature was obtained (Fig. 1). The values of Tg obtained using TMA and DMA methods compared to value obtained by DSC method are 2 and 4°C higher, respectively.

PL

Badano reakcję sieciowania układu epoksydowego EPY®, który jest używany do wytwarzania podkładek fundamentowych maszyn i urządzeń. Reakcję prowadzono w temperaturze 23°C, ale część próbek była dodatkowo utwardzana w 40, 60, 80 lub 100°C. Wyznaczano wartości temperatury zeszklenia (Tg) i stopnia konwersji (α) za pomocą trzech metod: różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC), dynamicznej analizy mechanicznej (DMA) i analizy termomechanicznej (TMA). Wzajemną zależność między Tg i α określano stosując równanie DiBenedetto. W przypadku wszystkich wartości temperatury utwardzania tworzywa EPY® uzyskano dobrą zgodność opisu wyników badań za pomocą równania DiBenedetto (rys. 1). Wykazano, że wartości Tg uzyskane na podstawie pomiarów TMA i DMA są wyższe, odpowiednio, o ok. 2 i 4°C od wartości wyznaczonej metodą DSC.

5

Analiza termomechaniczna TMA

Sierpiński Z.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2017

|

R. 22, nr 1

35--38

PL

Praca omawia podstawy teoretyczne i zasady prowadzenia pomiarów termomechanicznych. Przedstawiono wyniki badań termomechanicznych wybranych metali nieżelaznych i ich stopów. Dokonano określenia zmian objętości próbek i wyznaczenia współczynnika liniowej rozszerzalności cieplnej w funkcji temperatury. Analizowano przebieg przemian fazowych i ich skutki.

6

Analiza termiczna - interpretacja krzywych, Cz. 8, DMA w połączeniu z wynikami badań uzyskanych innymi technikami analizy termicznej

Schawe J.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2017

|

R. 22, nr 2

14--19

7

Analiza termiczna – interpretacja krzywych. Cz. 4, Pomiary TGA

Schulnell M.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2016

|

R. 21, nr 4

6--13

PL

W artykule omówiono różne kwestie odnoszące się do pomiarów TGA. Wykazano również, że inne techniki analizy termicznej takie jak różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC), analiza termomechaniczna (TMA), dynamiczna analiza mechaniczna (DMA) i analiza termooptyczna (TOA) mogą w istotny sposób ułatwiać interpretację wyników pomiarów TGA.

8

Analiza termiczna – interpretacja krzywych. Cz. 3, Krzywe DSC i krzywe otrzymywane za pomocą innych technik analizy termicznej

Schubnell M.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2016

|

R. 21, nr 3

30--35

PL

W przypadku wielu praktycznych badań wykonanie pojedynczego pomiaru DSC nie wystarczy, aby ocenić właściwości cieplne próbki. Wykonanie dodatkowych pomiarów przy pomocy innych technik analizy termicznej takich jak analiza termograwimetryczna (TGA), analiza termomechaniczna (TMA) i dynamiczna analiza mechaniczna (DMA) pozwala uzyskać bardziej szczegółowe informacje. W niniejszym artykule omówiliśmy kilka praktycznych przykładów.

9

Analiza termomechaniczna procesu kształtowania na półgorąco blachy stalowej nierdzewnej AMS5604

Peja T., Malinowski T., Hojny M., Trzepieciński T.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 9

428--432

PL

W artykule przedstawiono praktyczne zastosowanie programu ImpetusAfea do analizy termomechanicznej metodą elementów skończonych procesu kształtowania owiewki silnika turbinowego wykonanej ze stali nierdzewnej AMS5604. Zakres modelowania numerycznego obejmował proces chłodzenia narzędzi, przemieszczenie blachy z pieca do przyrządu formującego oraz stabilizację temperatury w przyrządzie. W modelu MES uwzględniono zjawiska termomechaniczne zachodzące podczas trzech etapów kształtowania: przemieszczenie i pozycjonowanie blachy (określenie utraty temperatury blachy), kształtowanie elementu oraz wytrzymanie blachy w określonym czasie w tłoczniku. Analizy numeryczne przeprowadzono dla dwóch przypadków chłodzenia tłocznika. W pierwszym przypadku stempel i matryca były chłodzone kanałowo, w przypadku drugim narzędzia nie były chłodzone. Zaprezentowano i omówiono otrzymane rozkłady temperatury oraz rozkłady grubości blachy a także rozkłady temperatury w narzędziach dla analizowanych przypadków chłodzenia narzędzi.

EN

The article presents the practical application of finite-element-based Impetus Afea program to thermo-mechanical analysis of the forming process of the turbine engine deflector that is made of AMS5604 stainless steel. The scope of numerical modeling included: cooling conditions of tools, transferring the blank from the oven to the forming device and stabilization of the temperature in the forming tool. In the finite element model we considered thermo-mechanical phenomena occurring during the three forming stages: transferring and positioning the blank (determination of blank heat loss), the formation of the blank, and holding the blank for a certain time in the stamping die. Numerical analyses were carried out for the two cases. In first case the tools (a die and a punch) were cooled by cooling channel. In the second case the tools were without the cooling channel. The temperature distribution in tools for the above-mentioned cases of tool cooling and distribution both of temperature and the sheet thickness after the forming process were presented and discussed.

10

Metody termicznej analizy żywności ze szczególnym uwzględnieniem różnicowej kalorymetrii skaningowej

Żontała K., Łopacka J., Lipińska A., Rafalska U.

Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego

|

2015

|

nr 2

97--104

PL

W niniejszym artykule scharakteryzowano wybrane metody analizy termicznej, w tym analizę termograwimetryczną, analizę termomechaniczną, dynamiczną analizę mechaniczną oraz dynamiczną sorpcję pary. Opisano różnicową kalorymetrię skaningową oraz jej warianty, różnicową kalorymetrię skaningową z modulowaną temperaturą oraz różnicową mikrokalorymetrię skaningową. Przedstawiono sposoby analizy i interpretacji danych oraz wyznaczania pojemności cieplnej i ciepła właściwego za pomocą różnicowej kalorymetrii skaningowej. Scharakteryzowano także możliwości zastosowania omawianych metod w analizie właściwości termicznych wybranych produktów spożywczych.

EN

Presented work describes methods of thermal analysis, including thermogravimetric analysis, thermomechanical analysis, dynamic mechanical analysis, and dynamic vapor sorption and differential scanning calorimetry. The work also characterize scanning calorimetry method and its variations: modulated temperature differential scanning calorimetry and micro differential scanning calorimetry. The interpretation methods of data provided by DSC, including determination of heat capacity and specific heat of foods is described, as well as potential uses of these methods in thermal analysis of food.

11

Optimization of functionally gradient materials in valve design under cyclic thermal and mechanical loading

Maciejewski G., Mróz Z.

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2013

|

Vol. 20, no. 2

99--112

EN

The robust and simple optimization method of functionally graded material (FGM) for combined cyclic thermal and mechanical loading with application to valve design is proposed. The optimization procedure starts from the homogeneous ceramic material distribution and after thermomechanical analysis of the whole process, the new distribution of material is determined by reducing concentration of the ceramic phase at places of high tensile stresses and by increasing ceramic contents at places of high effective stresses. The optimal distribution of ceramic phase is found through iterations. We have shown the numerical example of the proposed method for optimization of a composite exhaust valve of combustion engine. The example illustrates the optimal density distribution of ceramic phase of Al2O3 within NiAl matrix. In the design study we have used the transient analysis of stress and temperature fields. The proposed method shares merits of standard optimization and topology optimization, it allows for creating one phase of material inside the other. It can be especially useful to problems of structural elements subjected to thermomechanical loading histories.

12

Termomechaniczna analiza kształtowania plastycznego wałka ze stopu tytanu Ti6Al4V

Tomczak J., Pater Z., Gontarz A.

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 3

205-206

PL

Przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu kształtowania plastycznego odkuwki wielostopniowego wałka napędowego ze stopu tytanu Ti6Al4V, który jest wytwarzany ze stali w procesach skrawania. Symulacje numeryczne wykonano dla trzech technik plastycznego kształtowania: kucia matrycowego na młocie, walcowania poprzecznoklinowego oraz obciskania obrotowego. Obliczenia przeprowadzono w oparciu o metodę elementów skończonych (MES), wykorzystując komercyjne pakiety oprogramowania DEFORM – 3D oraz Simufact forming. Omówiono modele geometryczne zastosowane w obliczeniach. Symulacje przeprowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia, w trakcie którego wyznaczano rozkłady intensywności odkształcenia oraz temperatur, a przede wszystkim określono możliwości wytwarzania odkuwek wałka napędowego w procesach obróbki plastycznej. Opisane rezultaty badań numerycznych potwierdzają zasadność podjęcia prac badawczych, mających na celu przemysłowe wdrożenie procesów plastycznego kształtowania elementów stosowanych w przemyśle lotniczym.

EN

Presented are the results of numerical analysis to a Ti6AI4V titanium alloy multistepped drive shaft forging prepared for further machining operations. Numerical simulations were carried out for three process methods, viz: hammer drop forging, cross wedge rolling and crimping. For the calculations the finite element method was applied with use of the commercial software pack DEFORM - 3D and Simufact forming.

13

CI engine as a case study of thermomechanical FE analysis of the piston - piston rings - cylinder system

Szurgott P., Niezgoda T.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 1

399-406

EN

The compression-ignition engine as a case study of a methodology of the numerical modelling and simulation of the piston - piston rings - cylinder system was presented in the paper. Thermomechanical FE analysis, taking into account thermal and mechanical loads, was carried out using the MSC.Marc/Mentat software. The mechanical loads included loads due to inertial and gas forces as well. A three dimensional solid geometrical model of the considered set was developed using AutoCAD software, whereas the finite element mesh was generated using Altair HyperMesh. Kinematic boundary conditions - the vertical displacement and acceleration of the piston - were described by the corresponding curves as a function of time for selected engine speed. Changes in pressure on the piston crown were estimated based on data from the engine manufacturer and the corresponded indicator diagram available in the literature. The results of thermomechanical FE analysis were presented in the form of stress and/or displacement contours. The main aim of the analysis was to determine the deformation of the piston depending of on the piston material. Two types of material were compared - the actual one PA12 aluminum alloy and the new composite material with low hysteresis. The second material was characterized by slight differences of the coefficient of thermal expansion for heating and cooling.

14

Modelling the effects of preheating on angular distortions in one sided fillet welds

Sadat Ali M., Rao S., Rao N.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2012

|

Vol. 55, nr 2

578--583

EN

In all fusion welded joints, residual, transverse, lateral, angular and bowing deformations are observed. In fillet joints the angular distortion is the predominant deformation. The distortions and thermal history of a fillet joint can be measured experimentally which is not economically viable all times. It is time consuming and the deformation can be measured only after the completion of the joining process. So prevention is not possible. In the present work a numerical elasto-plastic thermo mechanical model has been developed for predicting the thermal history and resulting angular distortions of manual metal arc welding in one sided fillet joints. To create a realistic simulation of the single sided fillet welding, a moving distributed heat source is used in finite element model. The effect of filler metal deposition is simulated by implementing a birth and death process for the elements. The temperature dependent material properties are used for predicting the transient temperature distribution in the material which in turn helps to predict the angular distortion profiles of the fillet joint. The simulated modeling results obtained are found to be in complete agreement with the experimental values.

15

Analiza MES obciążeń cieplnych lufy podczas strzału

Łazowski J., Małachowski J., Kamiński R.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2008

|

Vol. 57, nr 1

215-228

PL

Obecnie projektowanie uzbrojenia w dużej mierze opiera się na metodach analitycznych, które nie pozwalają na znaczną poprawę parametrów broni w zakresie odporności udarowej. Szczególnie istotna jest analiza dynamiki dla ruchu pocisku w lufie na stożku przejściowym i ustalenie optymalnych parametrów procesu. Na styku lufy i pocisku zachodzą bardzo złożone procesy termomechaniczne. Oddziaływanie to powoduje powstawanie na powierzchni styku ciał ciepła, a w konsekwencji zmiany właściwości termomechanicznych. Jedyna skuteczną metodą może być w tym przypadku modelowanie numeryczne. W pracy przedstawiono analizę termomechaniczną podczas szybkozmiennych procesów w trakcie współpracy pocisku z lufą. Przedstawiono modele numeryczne obiektów i zaprezentowano rozkłady temperatury w wybranych sekcjach lufy oraz oszacowano stan odkształcenia spowodowany termomechanicznym obciążeniem. Narzędziem zastosowanym do analiz był pakiet obliczeniowy LS-DYNA umożliwiający symulacje w zakresie nieliniowym z jawnym krokiem całkowania.

EN

Currently, the design process for armament equipment mostly employs well known and typical analytical methods. However, in many cases this kind of approach is not sufficient and effective, especially for gun parameters related to impact strength. In the contact areas between a bullet and a barrel, some thermo-mechanical phenomena appear. In such situations, a typical engineering approach in a design process is not sufficient to take into consideration all local and very complex effects. This paper presents a thermomechanical numerical analysis. The models of the bullet and barred were developed using FE method. The main goal of the research was focused on an assement of a temperature distribution in chosen section of the barrel and an analysis of the strain state caused by the coupled thermomechanical loadings. Calculations were performed using the so-called directintegration procedure, colloquially called the explict integration implemented in LS-Dyna code.

16

Analiza termomechaniczna TMA

Sierpiński Z.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2006

|

R. 11, nr 6

23-26

17

Characterisation of polyacrylonitrile yarns by thermal analysis

Bosch T., Manich A. M., Ussman M., Carilla J.

Zeszyty Naukowe. Włókiennictwo / Politechnika Łódzka

|

2000

|

z. 59

145-152

EN

Six polyacrylonitrile yarns of different linear density were characterised by both differential scanning calorimetry and thermomechanical analysis. The DSC technique, when working with a sealed pan, showed a step-like change around 80°C, which was associated with a glass-transition temperature, and a small cold crystallisation peak around 200°C. The DSC thermograms, when working with perfored pans, showed a single glass transition temperature around 95°C in the cooling scan (210 -0°C) and two breaks of the slope in the range 85-105°C in the reheating curve (0-210°C). The TMA scan exhibited two thermal transitions at ≈ 95°C and ≈ 160 °C. The former was very reproducible and was identified with the step-like change observed in the DSC scan. The latter was not very reproducible and, as with the DSC exothermic peak, seemed to be affected by the linear density of the yarn.