Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Kompozyty

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

The influence of microstructural anisotropy on the magnetorheological effect in elastomer-based composites with iron particles

Boczkowska A., Awietjan S. F.

Kompozyty

2008

R. 8, nr 4

327-331

The results presented in this paper are a part of the studies on development of magnetorheological elastomers based on ferromagnetic particles in a polyurethane matrix. The influence of the amount of the ferromagnetic particles and their arrangement in relation to the external magnetic field was investigated. Scanning electron microscopy was used to observe MRE microstructure. The particles orientation and their arrangement were also investigated with vibrating sample magnetometer (VSM). Rheological properties of obtained MREs were studied with and without application of an external magnetic field. It was found that the microstructure of the MRE depends on the amount of ferrous particles. The orientation of the iron particles into aligned chains is possible for a lower volume content of ferromagnetic filler. Magnetic measurements confirmed the existence of microstructure anisotropy for MREs with 1.5; 11.5; 18 and 25 vol. % of iron particles. This structural and magnetic anisotropy has not been found in the the MRE with 33 vol. % of carbonyl-iron. Both the particles content and their chains direction have significant effect on the rheological properties of magnetorheological urethane elastomers. Application of an external magnetic field leads to a significant increase in elastic modulus. Relative changes of storage modulus, calculated from obtained curves, show that the samples microstructure has a significant effect on their magnetorheological effect.

Wyniki zamieszczone w tej pracy są częścią badań prowadzonych nad magnetoreologicznymi elastomerami zawierającymi cząsteczki ferromagnetyczne w poliuretanowej osnowie. Zbadano wpływ zawartości i sposobu rozmieszczenia cząstek w aspekcie zewnętrznego pola magnetycznego. Do obserwacji mikrostruktur MRE wykorzystano skaningowy mikroskop elektronowy. Ukierunkowanie i rozmieszczenie cząstek zbadano za pomocą magnetometru z wibrującą próbką (VSM). Właściwości reologiczne wytworzonych materiałów badano zarówno bez pola, jak i w zewnętrznym polu magnetycznym. Stwierdzono, że mikrostruktura MRE zależy od zawartości cząstek ferromagnetycznych. Ukierunkowanie cząstek w jednokierunkowe łańcuchy jest możliwe dla niższych zawartości ferromagnetycznego komponentu. Pomiary magnetyczne potwierdziły występowanie anizotropii strukturalnej dla MRE o zawartości 1,5; 11,5; 18 i 25% obj. cząstek żelaza. W przypadku kompozytów o zawartości 33% obj. żelaza karbonylkowego nie zaobserwowano strukturalnej i magnetycznej anizotropii. Na właściwości reologiczne elastomerów uretanowych ma wpływ zarówno zawartość cząstek, jak i kierunek łańcuchów przez nie tworzonych. Przyłożenie zewnętrznego pola magnetycznego prowadzi do znacznego wzrostu modułu sztywności. Względne zmiany modułu zachowawczego G , wyliczone z otrzymanych krzywych, świadczą o znaczącym wpływie mikrostruktury na uzyskiwany efekt magnetoreologiczny.

Degradacja właściwości wytrzymałościowych kompozytów polimerowych wzmacnianych włóknami węglowymi pod wpływem obciążeń dynamicznych

Rodzewicz M., Boczkowska A., Awietjan S.F., Kurzydłowski K.J.

Kompozyty

2006

R. 6, nr 2

27-31

Przedmiotem badań były kompozyty epoksydowe wzmacniane rovingiem węglowym o ułożeniu jednokierunkowym. Do badań udarnościowych zastosowano metodę Charpy'ego. Przeprowadzono badania ultradźwiękowe z użyciem defektoskopu cyfrowego sprzężonego z komputerem. Udarowe obciążenia poprzeczne spowodowały znaczne różnice w obrazach skanów ultradźwiękowych pomiędzy stanem wyjściowym a końcowym testów. Zależność wytrzymałości resztkowej od energii uderzenia nie wykazuje charakterystyki liniowej, występuje wartość progowa energii. Poza tą granicą obserwuje się szybki spadek wytrzymałości resztkowej CFRP. Największy spadek wytrzymałości resztkowej zaobserwowano w dolnym zakresie przedziału gęstości energii poniżej 0,04 J/mm2 (przy końcu tego zakresu wytrzymałość była 2 razy niższa od uzyskanej w statycznej próbie ściskania kompozytu). Ustalono optymalny stopień zbrojenia kompozytu CFRP zarówno ze względu na statyczną próbę ściskania, jak i ze względu na wytrzymałość resztkową po obciążeniu udarowym.

Increasing application of the CFRP in the high-loaded constructions is observed during the last period. The high--performance competition gliders can be an example. In such application even small damage of the composite structure may excessively decrease a safety margin. It was the reason for undertaking the works aimed on investigation the CFRP composites vulnerability on impact loads. The interest was focused on the composites with uni-directional (UD) structure. Such composites are used in the wing spar flanges (cups). They are the most loaded elements of the gliders structure. The specimens for compression tests (Fig. 2) were applied in investigations, as the compressive strength is the critical parameter, having an important influence on the wing spar dimensions. The ultrasonic structural tests were performed on the immersion stand, equipped with ultrasonic flaw detector Panametrics 9100 connected to the PC (Fig. 1). The Charpy method was used for impact tests. The impact transverse loads had caused significant differences of the ultrasonic A-scans taken in the initial and the final stadium of the tests (Fig. 4). Relation of the residual strength to the impact energy has non-linear characteristics, with existence of the threshold value (Fig. 5). Beyond this limit a quick residual strength degradation of the CFRP can be observed. The biggest drop of the residual strength was observed in the range of energy density from 0.01 up to 0.04 J/mm2 (Fig. 6) (at the end of this range the residual strength was 2-times lower than the static compression strength of CFRP). Optimal volume fraction of the CFRP has been estimated (at around 0.5) - both for post--impact residual strength and for static compression strength of the CFRP composites. The influence of pressure applied during CFRP beams forming on the static strength and the residual post-impact strength has also been investigated. The results are shown in Figure 10. Quasi-layered structure of obtained composites, caused by the fabrication method, has no significant effect on impact sensitivity of material on parallel and perpendicular direction relative to impact direction (Fig. 11).