Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ parametrów wytwarzania na mikrostrukturę i właściwości spiekanych kół zębatych wykonanych na bazie proszku Distaloy AQ

Sułowski Maciej, Dąbrowski Robert, Żarów Martyna

Inżynieria Materiałowa

|

2023

|

Vol. 44, nr 1

6--11

PL

Zbadano wpływu parametrów wytwarzania, tzn. infiltracji miedzią, na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne kół zębatych wytworzonych techniką metalurgii proszków na bazie proszku żelaza Distaloy AQ. Zakres badań obejmował określenie zmiany wymiarów kół oraz ich gęstości, przed i po procesie infiltracji, pomiar wytrzymałości na statyczne zginanie zębów, pomiar mikrotwardości kół zębatych oraz analizę ich mikrostruktury. Koła zębate podzielono na cztery grupy; jedna z nich nie była infiltrowana miedzią, pozostałe trzy infiltrowano kolejno jednym (1,4% Cu), dwoma (2,8% Cu) i trzema (4,2% Cu) miedzianymi pierścieniami. Stwierdzono, że infiltracja miedzią powoduje wzrost wytrzymałości na zginanie badanych spieków, lecz tylko w przypadku zawartości 1,4% Cu. Większa ilość miedzi powoduje obniżenie wytrzymałości na zginanie zębów kół. Badania wykazały również, że infiltracja miedzią nie wpływa korzystnie na mikrotwardość kół zębatych.

EN

The influence of production parameters i.e., copper infiltration, on the microstructure and mechanical properties of gear wheels initially manufactured by powder metallurgy was investigated. Distaloy AQ iron powder was used for production these gears. The scope of research included the determination of changes in the dimensions of the gear wheels and their density, before and after the infiltration process, measurement of the strength to static bending, measurement of the microhardness of the gear wheels and analysis of their microstructure. The gear wheels are divided into four groups; one of them was not infiltrated with copper, the remaining three were infiltrated successively with one (1.4% Cu), two (2.8% Cu) and three (4.2% Cu) copper rings. It was found that copper infiltration increases the bending strength of the tested sinters, but only in the case of 1.4% Cu content. The greater amount of copper reduces the bending strength of the gear wheels. Research has also shown that copper infiltration does not have a positive effect on the microhardness of gear wheels.

2

Effect of strain rate on static elastic response of glass-polyester composite. Part 1, Description of test method

Kozioł Mateusz

Composites Theory and Practice

|

2023

|

R. 23, nr 1

22--29

EN

This paper is the first of two parts of a pioneering study to evaluate the effect of the strain rate of a GFRP laminate on the stress response. The assessment concerns the elastic range of deformation only. The publication contains the assumptions and methodological description of the conducted experiments. The non-destructive bending tests and the methodology for determining the modulus of elasticity and the energy of the load-unload cycle are presented in detail. The full set of test results is presented in the appendix. The results and conclusions are discussed in the second part of the study, which is a separate publication.

3

Effect of strain rate on static elastic response of glass-polyester composite. Part 2, Analysis of experimental results

Kozioł Mateusz, Latusek Szymon

Composites Theory and Practice

|

2023

|

R. 23, nr 1

44--49

EN

This paper is the second part of a study aimed at evaluating the influence of the strain rate of a plain weave GFRP laminate in a non-destructive static three-point bending test on the stress response of the material. It was found that the stress level during the entire course of the deflection rises with the increase in the strain rate. The relative change in the stress level is comparable for the 0/90 and 45/-45 samples. As the loading speed increases, the elastic modulus of the material also grows. For an increment in the strain rate from 1.11·10–3 to 5.57·10–1 1/s, the increase is 10% for the 0/90 samples and 17.7% for the 45/-45 samples. The dependence of the modulus on the strain rate is logarithmic. Based on the theoretical analysis, the cause of the observed effects of the strain rate on the material response was attributed to the viscoelastic behawior of the matrix (cured polymer resin) and the viscoelastic behavior of the system of fibers at the level of the laminate mesostructure.

4

Evaluation of behavior of stitched epoxy-carbon fiber laminate under static bending conditions using simplified analysis of failure energy

Kozioł Mateusz, Mazurkiewicz Rafał

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 3

112--118

EN

The paper presents the attempt to assess the failure progress of a stitched carbon fiber reinforced plastic (CFRP) laminate by means of simple analysis of the failure energy after static bending tests. A laminate reinforced with a carbon twill weave (2/2) fabric, areal mass of 200 g/m2 in the form of 10 layer preforms was used for the tests. Some of the preforms were machine-stitched with a Kevlar 50 thread in lines with a 4 mm stitch length and 5 mm stitch spacing. The matrix of the composites was epoxy resin and the panels were molded by RTM. Curing took place at room temperature for three days. A fiber volume fraction of 50.5÷51.5% was obtained. Static bending tests were carried out on samples of the manufactured materials. The obtained bending curves were subjected to a simple analysis of failure energy. It consisted in determining the energy corresponding to individual stages of the material destruction progress (i.e. the areas under the bending curve) as well as direct and comparative assessment of the determined values. It was found that the applied methodology of simple analysis of the failure process energy allows effective analysis of the failure progress of materials. The total failure energy obtained by the tested laminates in the main directions is: for unstitched about 8% higher than for stitched loaded in the direction along the stitch lines and about 15% higher than for stitched loaded transversely to the stitch lines. This means that less energy is needed to destroy a stitched laminate than to destroy an unstitched one. However, a stitched laminate exhibits a higher value of failure development energy at a later stage of the failure process, which translates into its greater residual load capacity compared to the unstitched one. It was also found that the DI factor (defined as the ratio of energy used to develop the failure process to the energy used to initiate the failure process) is higher for the stitched laminate than for the unstitched one. This trend applies to all the main load directions. This means that the stitched laminate is less fragile than the unstitched one. Analysis of the obtained results indicates that the stitched CFRP laminate is a material with a safer course of destruction than a corresponding unstitched one.

PL

Przedstawiono próbę oceny przebiegu zniszczenia zszywanego laminatu epoksydowo-węglowego (CFRP) za pomocą analizy energii zniszczenia, z użyciem oryginalnej metodologii prostej analizy energii zniszczenia w próbie zginania. Do badań wykorzystano laminat wzmocniony tkaniną węglową o splocie skośnym (2/2) i gramaturze 200 g/m2, w postaci 10 warstwowych preform. Część preform przeszyto maszynowo nicią Kevlar 50, jednokierunkowo, z długością ściegu 4 mm i odległością między liniami szwów 5 mm. Osnowę kompozytów stanowiła żywica epoksydowa, płyty laminatowe formowano metodą RTM. Dotwardzanie odbyło się w temperaturze pokojowej przez okres 3 dób. Uzyskano udział objętościowy włókien na poziomie 50,5÷51,5%. Na próbkach wytworzonych materiałów przeprowadzono próby statycznego zginania. Uzyskane krzywe zginania poddano prostej analizie energii zniszczenia. Polegała ona na wyznaczeniu energii odpowiadającej poszczególnym etapom postępu zniszczenia materiału (czyli pola powierzchni pod krzywą zginania) i ocenie bezpośredniej oraz porównawczej wyznaczonych wartości. Stwierdzono, że zastosowana metodyka prostej analizy energii procesu zniszczenia pozwala skutecznie analizować przebieg zniszczenia materiałów. Całkowita energia zniszczenia uzyskana w badanych laminatach, w kierunkach głównych, jest dla laminatu niezszywanego o ok. 8% większa niż dla zszywanego obciążanego w kierunku wzdłuż linii szwów i o ok. 15% większa niż dla zszywanego obciążanego poprzecznie do linii szwów. Oznacza to, że dla zniszczenia laminatu zszywanego potrzeba mniej energii niż dla zniszczenia niezszywanego. Jednakże, laminat zszywany wykazuje większą wartość energii rozwoju zniszczenia na późniejszym etapie procesu zniszczenia, co przekłada się na jego większą nośność resztkową w porównaniu z niezszywanym. Stwierdzono też, że dla laminatu zszywanego wskaźnik DI (definiowany przez stosunek energii zużytej na rozwój procesu zniszczenia do energii zużytej na zainicjowanie procesu zniszczenia) jest wyższy niż dla niezszywanego. Trend ten dotyczy wszystkich istotnych kierunków obciążania. Oznacza to, że laminat zszywany jest mniej kruchy niż odpowiedni laminat niezszywany. Analiza uzyskanych wyników wskazuje, że zszywany laminat CFRP jest materiałem o bezpieczniejszym w przebiegu zniszczenia niż odpowiadający mu laminat niezszywany.

5

Wybrane właściwości mechaniczne kompozytów przekładkowych z rdzeniem typu plaster miodu oraz Spherecore

Kukliński M.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1008--1011, CD

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań udarnościowych oraz statycznej próby zginania kompozytu przekładkowego z rdzeniem typu plaster miodu wytwarzanego przez firmę Nidaplast oraz z kompozytu z przekładką Spherecore firmy Spheretex. Testy zginania wykazały, że kompozyt z przekładką Spherecore posiada największy ze wszystkich badanych kompozytów moduł sprężystości przy zginaniu. Podczas próby zginania kompozyt z przekładką Nidaplast nie ulegał pęknięciu, lecz jedynie dużym odkształceniom postaciowym. Udarności obu kompozytów przekładkowych okazały się porównywalne.

EN

Paper discussed the mechanical properties of two sandwich composites. Specimens were submitted to flexural and impact tests. Sandwich composite with Spherecore layer had the greatest value of flexural modulus even greater than laminate, but of course had minor flexural strength. The Spherecore sandwich composite during flexural tests fractured by stratification inside core layer due to tangent stress. Composites with honeycomb core during bending tests didn’t fracture, only suffered large deformations. Due to greater thickness the Spherecore specimens revealed greater energy absorbency, but taking into account the dependency of impact toughness on specimen’s thickness, it is the honeycomb sandwich composite, that was more energy absorbent.

6

Porównanie wybranych właściwości mechanicznych laminatu z kompozytem przekładkowym z korkowym rdzeniem

Kukliński M.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1004--1007, CD

PL

W artykule przedstawiono i omówiono wyniki badań udarnościowych oraz statycznych prób zginania laminatów i kompozytów z przekładką korkową grubości 4 mm, wykonanych na bazie dwóch żywic poliestrowych: ortoftalowej A105 oraz izoftalowej K530. Próbki na bazie żywicy A105 wykazały większą sztywność oraz zdolność przenoszenia większych naprężeń normalnych przy zginaniu, natomiast próbki wykonane na bazie żywicy izoftalowej K530 wykazały większą udarność. Żywica A105 charakteryzująca się mniejszą lepkością lepiej przesączała przekładkę korkową zwiększając sztywność i opóźniając proces rozwarstwienia kompozytu przekładkowego.

EN

This paper discussed selected mechanical properties of laminates and cork sandwich composites based on orthophthalic and isophthalic polyester resins. Due to lower viscosity and greater flexural modulus, the orthophthalic resin A105 may be applied for construction of part of vehicle body, that are not subject to impact. The same structures based on isophthalic resin K530 may be used for vehicle body parts subject to impact forces due to its capacity of energy absorbation.

7

Analiza drewna w obiektach zabytkowych na podstawie badań wytrzymałościowych

Midek U.

Roczniki Inżynierii Budowlanej

|

2016

|

z. 16

61--70

EN

The aim of the following paper is to present the research on strength of wood coming from the monumental building. It comprises a short form theoretical introduction on the assessment of the technical condition and the types of damage in wooden historic construction, a description of the materials used in the research, the way of conducting the laboratory strength tests and the final comparison of the literature based and experimentally obtained values of wood compressive and bending strength. The presented investigations provide a valuable source of information for the assessment of technical condition of the old wooden structures subject to legal protection and conservation.

8

Efekt skali w testach wytrzymałościowych materiału niejednorodnego na przykładzie drewna

Łapka M., Niesłony A.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 103

129--130

EN

This paper undertakes an attempt to assess the scale effect on the immediate wood performance. The applicability of the results of such research, which is considered as central to the determination of wood performance is dependent on the knowledge of correction coefficients which describe the effect of the increase of dimensions of wood elements on the basic strength or stiffness.

PL

W pracy podjęto próbę oszacowania efektu skali w doraźnej wytrzymałości drewna na podstawie analizy statystycznej wyników badań. Przeprowadzono m.in. oznaczanie wytrzymałości na zginanie statyczne dla drewna sosny zwyczajnej w postaci dwóch grup prób zróżnicowanych wymiarowo, stosując czteropunktową metodę obciążenia.

9

Przebieg zniszczenia przy statycznym zginaniu laminatów poliestrowo-szklanych o wzmocnieniu zszywanym

Kozioł M., Śleziona J.

Polimery

|

2008

|

T. 53, nr 11-12

876-882

PL

Zbadano przebieg zniszczenia w warunkach trójpunktowego zginania statycznego próbek laminatów żywica poliestrowa - tkanina szklana klasycznych (niezszywanych) oraz ze wzmocnieniem zszywanym. Przebieg zniszczenia rejestrowano fotograficznie oraz dokonywano zapisu sygnału emisji akustycznej. Stwierdzono, że zainicjowanie badanego procesu w laminatach zarówno zszywanych, jak i niezszywanych zachodzi na drodze delaminacji. W laminatach zszywanych jest ona przy tym wyraźnie ograniczona przez szwy, ponieważ siły wywołujące naprężenia styczne lub translaminarne są w tym przypadku przenoszone przez szwy na warstwy wzmocnienia. Laminat zszywany charakteryzuje mniej gwałtowny przebieg zniszczenia niż laminat klasyczny. W kompozycie niezszywanym w chwili osiągnięcia przez materiał maksimum naprężenia dominującym mechanizmem zniszczenia jest delaminacyjne pękanie osnowy, w laminacie zszywanym natomiast dominujące jest pękanie włókien. W tym ostatnim zaobserwowano znaczniejszą niż w laminacie klasycznym liczbę elementarnych pęknięć obu składników, co jest prawdopodobnie efektem obecności większej ilości defektów struktury.

EN

The course of failure of polyester-glass fabric laminates, classic (non-stitched) and stitched ones (Fig. 1, 2), has been studied at three-point static bending tests of the samples. The failure progress was recorded using photographic (Fig. 3-5) and acoustic emission (Fig. 6-9) methods. It was found that failure process initiation in stitched or non-stitched laminates run by delamination. Delamination in stitched laminates is clearly limited by stitches as the forces causing tangential or translaminar stresses are carried by the stitches to reinforcement layers in a laminate. So the stitched laminate shows milder failure progress than the classic one. At the moment of reaching the maximal stress a dominant failure mechanism in non-stitched composite is delaminating cracking of a matrix while in stitched laminate - cracking of reinforcing fibers. In the latter the higher number of elementary cracks of both components was observed than in classic one, what probably resulted from the higher number of structural defects.

10

Badanie przebiegu zniszczenia zszywanych komozytów polimer-włókno szklane przy zginaniu za pomocą rejestracji sygnału emisji akustycznej

Kozioł M., Hyla I.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 3

30-34

PL

Przedstawiono wyniki badań zginania statycznego próbek z laminatu żywica poliestrowa-włókno szklane: klasycznych oraz posiadających zbrojenie przeszyte nicią poliaramidową (Kevlar 50) oraz odpowiadające im wyniki rejestracji sygnału emisji akustycznej (rys. rys. 2-4). Stwierdzono wyraźne różnice w zarejestrowanych wykresach sygnału akustycznego dla laminatów zszywanych i niezszywanych. Próbki niezszywane wykazały znacznie większą liczbę zdarzeń akustycznych przypadających na jednostkę czasu (czas próbkowania) w porównaniu z próbkami zszywanymi. Zachowanie takie można tłumaczyć faktem hamowania rozwoju pęknięć delaminacyjnych przez szwy w próbkach o zszytym zbrojeniu (mostkowanie). Rozrost pęknięcia delaminacyjnego wzdłuż kierunku zginania ma charakter krokowy (pęknięcie powiększa się stopniowo w miarę przyrostu ugięcia). Brak możliwości swobodnego postępowania pęknięć wzdłuż kierunku zginania wiąże się ze zmniejszeniem liczby zdarzeń akustycznych podczas zginania materiału, które można zarejestrować. Dla potwierdzenia przewidywań związanych z różnicą w wielkości delaminacji dla materiałów zszywanych i niezszywanych przeprowadzono badania krótkotrwałej nasiąkliwości. Przyrosty masy próbek zszywanych po 40 min zanurzenia w wodzie okazały się być wyraźnie mniejsze w porównaniu do przyrostów masy próbek niezszywanych (rys. 5). Potwierdza to obecność istotnie większych pęknięć delaminacyjnych w próbkach niezszywanych, gdyż to one są zapewne obszarami wnikania wody po krótkotrwałym zanurzaniu. Różnica w wielkości delaminacji po przekroczeniu przez badane materiały zszywane i niezszywane maksymalnych naprężeń została zaobserwowana za pomocą mikroskopu świetlnego (rys. rys. 6 i 7). Przeprowadzone badania świadczą o tym, że rejestracja sygnału emisji akustycznej może być bardzo pomocna w analizie wpływu zszywania zbrojenia laminatów na ich przebieg zniszczenia.

EN

Article presents results of static bending tests of polyester resin-glass fiber laminates specimens: classic and of reinforcing layers stitched with polyaramide thread (Kevlar 50), and recorded simultaneously acoustic emission signal (Figs 2-4). There have occurred clear difference in recorded diagrams for stitched and unstitched laminates. Unstitched specimens have shown much higher amount of acoustic events occurring over period of time in comparison to stitched specimens. These differences can be explained with restricting development of the delamination cracks by stitches in stitched specimens (bridging). Growth of delamination cracks develops gradually with growth of deflection. Restricting simple development of the delamination cracks causes decrease in number of acoustic events recordable during conducted bending test. In order to confirm the predictions related to difference of average delamination crack length of stitched and unstitched specimens, there have been conducted short duration absorbability tests. After 40 minutes long immersion, increase in specimens weight of stitched materials occurred distinctly lesser than those of unstitched (Fig. 5). It confirms the presence of larger delamination cracks in unstitched laminates, because they are undoubtedly the regions penetrated by water during the short duration tests. Difference between stitched and unstitched laminates in average delamination crack length has been observed on a light microscope (Figs 6,7). Conducted investigations have shown that the registration of acoustic emission signal may be very helpful by analyze of affect of stitching on failure progress of polymer - glass fiber laminates.