Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Dynamic Behaviour of Selective Laser Melted 316L Steel : Mechanical Properties and Microstructure Changes

Białobrzewski Paweł, Sienkiewicz Judyta, Janiszewski Jacek, Kluczyński Janusz

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2023

|

Vol. 14, Nr 2 (52)

51--72

EN

316L steel specimens with three different shear zones made by SLM (Selective Laser Melting) were subjected to dynamic tests using the Split Hopkinson Pressure Bar method. The effect of high-speed deformation on changes in microstructure was analyzed. In addition, the stress-strain relationship was determined from the SHPB results. To visualize the deformation process of the specimens during the tests, a camera with a high frame rate was used. It was shown that as the plastic deformation increases, the hardness of the material increases. Microstructural analysis of dynamically loaded areas revealed numerous defects. Twinning was found to be the main deformation mechanism. Large plastic deformation and many other microstructural changes such as shear bands, cracks and martensite nucleation were also observed.

PL

Próbki ze stali 316L z trzema różnymi strefami ścinania wykonane metodą SLM (Selective Laser Melting) poddano testom dynamicznym wykorzystując do tego metodę dzielonego pręta Hopkinsona (Split Hopkinson Pressure Bar). Przeanalizowano wpływ odkształceń o dużej szybkości na zmiany w mikrostrukturze. Ponadto na podstawie wyników badań SHPB wyznaczono zależność naprężenie- odkształcenie. W celu zobrazowania procesu odkształcania próbek podczas badań zastosowano kamerę o dużej częstości klatkowania. Wykazano, że wraz ze wzrostem odkształcenia plastycznego wzrasta twardość materiału. Analiza mikrostrukturalna obszarów obciążonych dynamicznie ujawniła liczne defekty. Stwierdzono, że głównym mechanizmem deformacji jest bliźniakowanie. Zaobserwowano również duże odkształcenia plastyczne i wiele innych zmian mikrostruktury, takich jak pasma ścinania, pęknięcia i zarodkowanie martenzytu.

2

Zastosowanie techniki dzielonego pręta Hopkinsona do badania wpływu skrępowania bezwładnościowego na dynamiczną odpowiedź mechaniczną betonu

Pająk Małgorzata, Janiszewski Jacek, Baranowski Paweł, Pytlik Mateusz

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 9-10

547--551

PL

W pracy przedstawiono wyniki dynamicznych badań wytrzymałościowych próbek betonowych skrępowanych tuleją ołowianą z wykorzystaniem techniki dzielonego pręta Hopkinsona. Przeanalizowany zakres dużych szybkości odkształcenia wynosił od 80 s-1 do 194 s-1. Wykazano przyrost wytrzymałości betonu wynikający nie tylko z wrażliwości badanego betonu na szybkość odkształcenia, ale także ze skrępowania, które w warunkach dynamicznego obciążenia wywołuje dodatkowe efekty bezwładnościowe.

EN

In the paper, the results from the SHPB tests of concrete specimens confined with the lead covers are presented. The analysed high strain rate was from 80 s-1 to 194 s-1. The increase of the compressive strength was noted due to strain rate sensitivity of concrete but also to confinement which caused additional inertial effects.

3

The Influence of Pressure in the Infusion Method Upon Mechanical Properties of Polymer Composites

Janiszewski Jacek, Komorek Andrzej, Bakuła Mieczysław, Bieńczak Rafał, Pękala Bartosz

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 6

217--227

EN

In the modern aerospace industry, a steady increase in the share of composite materials is recorded every single year. Polymer layer composites seem to be the ones that are used most commonly in aviation. There are multiple methods of producing this type of materials, of which the most commonly used methods are as follows: the infusion method, the negative pressure bag method and the hydraulic press method. The infusion process makes it possible to obtain composites with the best mechanical properties. In the infusion process, the mould is pre-prepared (together with the reinforcement made of the material from which the composite is made, e.g. carbon fibre), which is tightly closed in a negative pressure bag, and the equipment supplying the previously mixed resin with hardener is connected to the injection points. The negative pressure generated by the negative pressure pump in the mould prepared in this way (negative pressure bag) makes the previously prepared resin seep through the reinforcement material. Various negative pressure levels can be used. This work describes the effect of the applied negative pressure level on the obtained mechanical properties of a composite reinforced with carbon fibres. It appears that the best visual properties of the composite material are obtained with the use of indirect (optimal) negative pressure but the best strength properties with the use of maximal negative pressure.

4

The influence of the manufacturing method on the mechanical properties of the honeycomb core sandwich composite

Janiszewski Jacek, Przybyłek Paweł, Bieńczak Rafał, Komorek Łukasz, Schwarzenberg Miłosz

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2022

|

nr 4

20--33

EN

Reducing weight and fuel consumption is one of the main goals of modern aeronautical engineering. The most common materials to achieve this goal are composite layered materials, including the sandwich ones. High strength, stiffness and low density have made sandwich composites one of the fundamental materials of the aerospace industry. Sandwich-structured composites can be manufactured with a variety of methods, differing primarily in the manufacturing time, which translates into an overall cost of making a composite component. The research focused on three methods of manufacturing sandwich composite materials with a honeycomb core, differing in the number of operations, during which it was possible to obtain a finished composite panel (single-phase, two-phase and three-phase methods). The authors manufactured and examined composites with a honeycomb cover and two composite glass fibre-reinforced covers. The composites were made by means of the vacuum bag method. As a result of the conducted study, it was found that composites manufactured with the single-phase method have the shortest manufacture time as well as the lowest material consumption, however their strength properties are the lowest. The two-phase method requires a longer manufacture time and more material consumption, however it makes it possible to obtain a composite with higher strength compared with the single-phase method. The three-phase method has the longest composite manufacture time and the highest material consumption.

PL

Zmniejszenie masy i zużycia paliwa jest jednym z głównych celów współczesnej inżynierii lotniczej. Najpopularniejsze materiały, które pozwalają osiągnąć ten cel, to materiały kompozytowe warstwowe w tym przekładkowe. Wysoka wytrzymałość, sztywność i niska gęstość, sprawiły, że kompozyty przekładkowe stały się jednym z podstawowych materiałów przemysłu lotniczego. Kompozyty przekładkowe z wypełniaczem strukturalnym mogą być wytwarzane różnymi metodami, różniącymi się przede wszystkim czasem wytwarzania, co przekłada się na ogólny koszt wykonania elementu kompozytowego. W badaniach przeanalizowano trzy metody wytwarzania materiałów kompozytowych przekładkowych w wypełniaczem ulowym różniące się liczbą operacji podczas których uzyskano gotową płytę kompozytową (metoda jednofazowa, dwufazowa i trójfazowa). Wytworzono i badano kompozyty zbudowane z rdzenia ulowego oraz dwóch kompozytowych okładek wzmacnianych włóknami szklanymi. Kompozyty wykonano metodą worka próżniowego. W efekcie przeprowadzonych badań stwierdzono, że kompozyty wytworzone metodą jednofazową cechują się najkrótszym czasem produkcji jak i najmniejszym zużyciem materiałów, ale ich właściwości wytrzymałościowe są najniższe. Dwufazowa metoda wymaga dłuższego czasu produkcji i większego zużycia materiałów, natomiast pozwala uzyskać kompozyt o większej wytrzymałości w porównaniu do metody jednofazowej. Trójfazowa metoda cechuje się najdłuższym czasem wykonania kompozytu i największym zużyciem materiałów.

5

Hiperdźwiękowe układy miotające - przegląd rozwiązań konstrukcyjnych

Janiszewski Jacek, Woźniak Ryszard

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2022

|

R. 51, z. 161

7--35

PL

Rozwój kosmicznej techniki rakietowej w połowie XX wieku zintensyfikował badania w dziedzinie materiałów konstrukcyjnych stosowanych zarówno na rakiety, jak i zabezpieczenia pojazdów kosmicznych przed uszkodzeniami m.in. przez meteoryty. To z kolei wymusiło opracowanie laboratoryjnych układów miotających pociski z prędkościami hiperdźwiękowymi, umożliwiających badanie i modelowanie zjawisk zachodzących przy dużych prędkościach zderzenia. Obecnie do przyspieszania pocisków do prędkości hiperdźwiękowych stosuje się układy wykorzystujące energię wybuchu materiałów wybuchowych lub spalania paliw ciekłych, plazmy, energię pola elekromagnetycznego czy rozprężających się gazów lekkich. W niniejszej pracy dokonano przeglądu rozwiązań konstrukcyjnych różnych układów miotających umożliwiających osiąganie prędkości wylotowych pocisku powyższej 3000 m/s. Szczególną uwagę zwrócono na dwustopniowe układy miotające wykorzystujące gazy lekkie takie, jak wodór lub hel. W artykule przedstawiono również historię i rozwiązanie konstrukcyjne pierwszego, i jak dotąd jedynego, polskiego dwustopniowego układu miotającego opracowanego w Wojskowej Akademii Technicznej, za pomocą którego w roku 1973 wystrzelono pocisk o masie 0,5 g z prędkością 4500 m/s. Artykuł kończy opis dwustopniowego układu miotającego, obecnie budowanego w Instytucie Techniki Uzbrojenia Wydziału Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa, Wojskowej Akademii Technicznej – przy wydatnej pomocy HSW S.A. ze Stalowej Woli.

EN

The development of space rocket technology in the mid-twentieth century intensified research in the field of engineering materials used both for rockets and protection of space vehicles against damage, e.g., by meteorites. This development, in turn, forced the development of laboratory propulsion systems with hypersonic velocities, enabling the study and modelling of phenomena occurring at high impact velocities. Currently, to accelerate projectiles to hypersonic velocities, launching systems are applied that use the Energy of the explosion of explosives or the combustion of liquid fuels, plasma, the energy of the electromagnetic field or light gases expanding. The work presents a review of the design solutions of various accelerators that enable the projectile to reach muzzle velocities above 3000 m/s. Particular attention has been paid to two-stage gas system, which uses light gases such as hydrogen and helium. The paper also presents the history and design of the first, and so far the only, Polish two-stage light gas gun developed at the Military University of Technology, with the help of which in 1973 a projectile weighing 0.5 g was fired at a speed of 4500 m/s. The paper ends with a description of the two-stage propellant system currently under construction at the Institute of Armament Technology, Faculty of Mechatronics, Armaments and Aviation, the Military University of Technology - with the consider-able help of the HSW S.A. company from Stalowa Wola.

6

Estimation of ballistic performance of armor steels based on the split Hopkinson shear bar data

Walicki Marek, Janiszewski Jacek, Cieplak Kamil

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2022

|

Vol. 60 nr 1

129--140

EN

The paper presents a method of assessing of ballistic resistance of four armor steels based on the results of shear tests under dynamic load conditions. All shear tests were performed using a newly developed flat material specimen with two shear zones. High strain-rate experiments were performed using the spilt Hopkinson pressure bar technique. In addition, the V50 ballistic resistance tests for the armor steels were carried out. The maximum value of the shear strain energy density (SSED) was adopted as the evaluation criterion. The SSED parameter takes the highest average value for the armor steel with the highest ballistic resistance.

7

On the Strain Rate Sensitivity of Fibre-Reinforced Self-Compacting Concrete

Pająk Małgorzata, Janiszewski Jacek

Engineering Transactions

|

2022

|

Vol. 70, iss. 3

203--220

EN

This study investigates the characteristics of self-compacting concrete (SCC) reinforced with recycled fibres and their combination with polypropylene fibres, which can be applied to build protective structures. The split Hopkinson pressure bar (SHPB) method was used to subject the mixtures to high strain rates in the range from 140 to 200 s−1 , corresponding to impact loads. It was found that the strain rate sensitivity of both types of mixtures was comparable. The failure pattern confirmed the role of fibres in carrying the loads for strain rates below around 100 s−1 .

8

Methodology for Testing High-Energy Materials Under Low Temperature Conditions

Modrzejewski Patryk, Janiszewski Jacek

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2021

|

Vol. 12, Nr 2 (44)

63--74

EN

The methodology developed for testing gun propellants at low temperatures according to PN-EN ISO 604:2006 is presented in the paper. Brief characteristics are given of the materials tested and the most important static compression test conditions, such as specimen dimensions, deformation velocity and temperature range for selected propellants, i.e. JA-2 and SC. To verify the methodology developed, preliminary strength tests were performed at selected temperatures (25, 0, -25 and -50°C). Tests were carried out on specimens fabricated by shortening the propellant grain to the dimensions required by the reference standard. The results obtained confirmed the expected strength properties for both propellants (tensile strength and brittleness). Due to its chemical composition, the JA-2 propellant is a material of low brittleness even at -50°C. It does not crack completely and only its yield point increases. The results obtained for the JA-2 propellant were consistent with those published in reference literature. The SC propellant proved to be very brittle even at room temperature. At temperatures below 0°C, it fractures completely after reaching the desired deformation. The results obtained confirm that the adopted strength test conditions and the way the tests were prepared and performed enable acquisition of comparable and reliable results. It can be seen by analysing the results for the JA-2 propellant, which are consistent with the data in the available references. In contrast, the tests on the SC propellant proved the validity of strength tests on this type of material. Brittleness of propellant grains is a very undesirable phenomenon. A change in the combustion surface of low explosives caused by the process of propellant grain fracturing can adversely affect the magnitude and course of the pressure pulse, leading to failure of a cartridge chamber or gun barrel.

PL

W artykule przedstawiono opracowaną metodykę badania prochów w obniżonej temperaturze na podstawie normy PN-EN ISO 604:2006. Opisano krótką charakterystykę badanych materiałów oraz najważniejsze warunki przeprowadzania statycznej próby ściskania takie, jak: wymiary próbek, prędkość deformacji oraz zakres temperatur dla wybranych gatunków prochu, tj.: JA-2 oraz SC. W celu weryfikacji opracowanej metodyki wykonano wstępne badania wytrzymałościowe w wybranych temperaturach (25, 0, -25 i -50 °C). Testy przeprowadzono dla próbek powstałych poprzez skrócenie ziarna do wymiarów zgodnych z normą. Uzyskane wyniki potwierdziły oczekiwane właściwości wytrzymałościowe dla obu gatunków prochu (kruchość, wytrzymałość na rozciąganie). Proch JA-2 ze względu na skład chemiczny jest materiałem o niskiej kruchości nawet w temperaturze -50 °C. Nie ulega całkowitemu skruszeniu, rośnie jedynie jego granica plastyczności. Wyniki uzyskane dla prochu JA-2 są zbieżne z wynikami opublikowanymi w literaturze. Proch SC okazał się materiałem bardzo kruchym już w temperaturze pokojowej. W temperaturach poniżej 0 °C ulegał całkowitemu skruszeniu po osiągnięciu zakładanego odkształcenia. Uzyskane wyniki potwierdzają, że przyjęte warunki testu wytrzymałościowego oraz sposób przygotowania i przeprowadzenia badań umożliwia uzyskanie porównywalnych i wiarygodnych wyników. Można to zauważyć analizując wyniki dla prochu JA-2, który są zgodne z danymi zamieszczonymi w dostępnej literaturze. Badania prochu SC udowadniają natomiast zasadność badań wytrzymałościowych tego typu materiałów. Kruchość ziaren prochowych jest zjawiskiem bardzo niepożądanym. Zmiana powierzchni spalania prochu wynikająca z procesu pękania ziaren prochowych może wpłynąć negatywnie na wielkość i przebieg impulsu ciśnienia i doprowadzić do zniszczenia komory nabojowej lub lufy działa.

9

Microstructure, mechanical properties and geometry of a model batch of semi-spherical steel liners intended for use in the extractive industry

Stępień Jerzy, Burdek Marek, Marcisz Jarosław, Żak Artur, Janiszewski Jacek

Journal of Metallic Materials

|

2021

|

Vol. 73, no. 3

7--22

EN

The article presents the results of investigation of the microstructure and mechanical properties of Fe-based materials intended for the production of semi-spherical liners for experimental shaped charges. The tests were carried out on samples taken in three directions in relation to the rolling direction: 0°, 45° and 90°, of the following materials: cold-rolled sheets made of DC04 steel, hot-rolled sheets made of 04J steel, and cold-rolled strips made of 004G steel developed at Łukasiewicz -IMŻ and annealed at 650°C. Semi-spherical drawpieces with a diameter of 106.4 mm, intended for liners, were made of the sheets with the use of cold stamping. Tests of the microstructure and HV hardness of samples taken from the test batch were carried out on cross-sections along the pressing direction and the model batch -on sections transverse to the stamping direction The geometry of the model batch drawpieces was also measured. The ferrite grain size evaluation was performed according to the ASTM E112 standard using µgrain software with a grain size evaluation module using counting the number of intersections of grain boundaries with a circle.

PL

Przedstawiono wyniki badań mikrostruktury i właściwości mechanicznych materiałów na bazie Fe przeznaczonych do wytwarzania wkładek półsferycznych do eksperymentalnych ładunków kumulacyjnych. Badania wykonano na próbkach pobranych w trzech kierunkach w stosunku do kierunku walcowania 0°, 45° i 90° z następujących materiałów: blach walcowanych na zimno ze stali DC04, blachy walcowanej na gorąco ze stali 04J oraz taśm walcowanych na zimno i wyżarzanych w temperaturze 650°C ze stali 004G opracowanej w Łukasiewicz -IMŻ. Z blach metodą tłoczenia na zimno wykonano wytłoczki półsferyczne o średnicy 106,4 mm przeznaczone na wkładki kumulacyjne. Przeprowadzono badania mikrostruktury i twardości HV próbek pobranych z partii testowej na przekrojach wzdłuż kierunku tłoczenia i partii modelowej -na przekrojach poprzecznych do kierunku tłoczenia oraz pomiary geometrii wytłoczek partii modelowej. Badania wielkości ziaren ferrytu wykonano zgodnie z normą ASTM E112 z zastosowaniem oprogramowania µgrain z modułem do oceny wielkości ziarna metodą zliczania liczby przecięć granic ziaren z okręgiem.

10

Microstructure and mechanical properties of steels for shaped charge liners and preliminary assessment of the effectiveness of experimental shaped charges intended for use in the mining industry

Marcisz Jarosław, Żak Artur, Stępień Jerzy, Burdek Marek, Tomczak Tymoteusz, Burian Wojciech, Janiszewski Jacek, Pytlik Mateusz

Journal of Metallic Materials

|

2021

|

Vol. 73, no. 2

2--12

EN

The paper presents the results of investigation of the microstructure and mechanical properties of Fe-based materials designed for the manufacture of semi-spherical liners for experimental shaped charges. The tests were carried out on material samples taken from two semi-finished products, i.e. a rod for the manufacture of charge liners with a diameter of 50 mm using machining, and sheets for the manufacture of liners with a diameter of 100 mm using cold drawing. Microstructure examination was also carried out on a test specimen obtained using the additive method (3D-WAAM), made of low-carbon unalloyed steel wire. Firing tests on concrete blocks were carried out in order to quantify the effects of drilling at the Experimental Mine Barbara. The scope of the tests consisted of firing at cylindrical concrete blocks using projectiles containing 50 mm diameter liners made of Fe-based alloys. Based on the results of the laboratory material, two experimental steel grades were selected for further testing. Plates made of the selected steels will be used to manufacture charge liners with a diameter of 100 mm.

PL

Przedstawiono wyniki badań mikrostruktury i właściwości mechanicznych materiałów na bazie Fe przeznaczonych do wytwarzania wkładek półsferycznych do eksperymentalnych ładunków kumulacyjnych. Badaniom poddano próbki materiałowe pobrane z dwóch półfabrykatów, tj. pręta do wytwarzania wkładek kumulacyjnych o średnicy 50 mm metodą obróbki skrawaniem oraz blach do wytwarzania wkładek o średnicy 100 mm metodą tłoczenia na zimno. Przeprowadzono badania mikrostruktury próbki testowej wykonanej metodą przyrostową (3D-WAAM) z drutu ze stali niskowęglowej niestopowej. Próby strzelania do bloków betonowych w celu ilościowego oszacowania skutków drążenia otworów przeprowadzono w Kopalni Doświadczalnej Barbara. Zakres badań obejmował strzelanie do walcowych bloków betonowych z wykorzystaniem pocisków zawierających wkładki o średnicy 50 mm wykonane ze stopów na bazie Fe. Na podstawie wyników badań materiału laboratoryjnego wytypowano do dalszych badań dwa eksperymentalne gatunki stali. Blachy z dobranych stali będą wykorzystane do wytwarzania wkładek kumulacyjnych o średnicy 100 mm.

11

Assessment and Comparison of the Mechanical Properties of Laser Welded Joints in Docol 1200M and Strenx S700MC Steel Alloy Grades Under Impact Loads

Prochenka Paweł, Janiszewski Jacek

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2020

|

Vol. 11, Nr 1 (39)

17--30

EN

The article evaluates the strength and ductility of laser butt joints made of 2 mm Docol 1200 M martensitic steel sheets based on the hardness, quasi-static and dynamic tensile tests. Technological research of laser welding process was carried out on welding cell using IPG fiber – based welding source with 6 kW maximum power. The tests were carried out for parallel and perpendicular orientation of specimens by rolling direction. In addition, the obtained results were compared with the analogous results obtained during the Strenx S700 MC steel tests. Dynamic tests were performed using the tensile split Hopkinson pressure bar technique with strain rates of 103 s-1. The obtained results showed that the strength of Docol 1200 M under dynamic tensile test conditions are similar to the material strength under static tensile test conditions. However, due to the breaking of the specimens in the heat affected zone, the strength of the welded joint is much lower than in base material, which was not observed during the Strenx S700 MC steel tests.

PL

W artykule dokonano oceny wytrzymałości i ciągliwości doczołowych złączy spawanych laserowo wykonanych z 2 mm blach z martenzytycznej stali Docol 1200 M na podstawie rozkładu twardości oraz wynikach quasi-statycznej i dynamicznej próby rozciągania. Badania technologiczne procesu spawania laserowego zostały przeprowadzone na stanowisku produkcyjnym wykorzystującym włóknowe źródło spawalnicze IPG o maksymalnej mocy 6 kW. Badania przeprowadzono dla próbek materiałowych zorientowanych równolegle i prostopadle względem kierunku walcowania stali. Ponadto, dokonano porównania otrzymanych wyników z analogicznymi rezultatami uzyskanymi podczas badań stali Strenx S700 MC. Badania dynamiczne wykonano za pomocą techniki dzielonego pręta Hopkinsona na rozciąganie z szybkościami odkształcenia rzędu 103 s-1. Uzyskane wyniki wykazały, że wytrzymałość stali Docol 1200 M w warunkach dynamicznego rozciągania jest zbliżona do wytrzymałości materiału w warunkach statycznej próby rozciągania. Jednakże ze względu na zrywanie próbek w strefie wpływu ciepła wytrzymałość połączenia spawanego jest zdecydowanie niższa w stosunku do materiału rodzimego, czego nie zaobserwowano podczas badań stali Strenx S700 MC.

12

Wykonywanie otworów strzałowych technologią wybuchową przy zastosowaniu kumulacyjnej głowicy PG-7M

Pytlik Mateusz, Burian Wojciech, Magier Mariusz, Janiszewski Jacek, Sobala Jacek, Lachmajer Jerzy, Czajka Bartosz, Szastok Michał, Hildebrandt Robert

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 8

7--15

PL

Głównym sposobem urabiania skał w górnictwie podziemnym i odkrywkowym jest wykorzystanie materiałów wybuchowych. Najbardziej optymalnym sposobem urobienia skały jest w tym przypadku wprowadzenie ładunku do otworu strzałowego. Proces wiercenia otworów w porównaniu do załadunku i detonacji materiału wybuchowego jest najbardziej czasochłonną operacją. Dodatkowo względy techniczne mogą utrudniać lub uniemożliwiać wykonanie otworów strzałowych. Głowice kumulacyjne są głównie stosowane do celów wojskowych, jednak wykorzystuje się je również w górnictwie naftowym i gazowym. Wyeliminowanie procesu wiercenia poprzez zastosowanie ładunków kumulacyjnych może znacząco wpływać na zwiększenie postępów drążenia. Niniejsza praca ma na celu określenie możliwości wykonywania otworów strzałowych, wykorzystując głowicę kumulacyjnego pocisku przeciwpancernego PG-7M do granatnika RPG-7. Wyniki przeprowadzonych badań będą służyły do opracowania, wykonania i wprowadzenia do górnictwa nowego typu ładunków kumulacyjnych, które w przyszłości umożliwią zwiększenie efektywności górnictwa przy utrzymaniu lub obniżeniu kosztów.

EN

The use of explosives constitutes the primary method of rock extraction in underground and surface mining. The most optimal method of rock extraction in this case is the insertion of a charge into a blasthole. Compared to the loading and detonation of explosives, the blasthole drilling process is the most time-consuming operation. Additionally, technical factors may render the drilling of blastholes difficult or impossible. Shaped charges are primarily used for military purposes, but they also find application in oil and gas mining. Elimination of the drilling process based on the application of shaped charges could significantly increase the progress of tunnelling. The purpose of this article is to determine the possibility to produce blastholes through the application of the warheads PG-7M anti-tank projectiles used in RPG-7 rocket-propelled grenade launchers. The results of the conducted tests will serve to develop, produce and implement a new type of shaped charge for mining purposes, which in the future will increase the efficiency of mining while retaining or lowering its costs.

13

Changes in Mechanical Properties of Ultrahigh Strength Nanostructured Steel Resulting from Repeated High Strain Rate Deformation

Marcisz Jarosław, Garbarz Bogdan, Janiszewski Jacek

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2019

|

Vol. 10, Nr 1 (35)

99--120

EN

The paper contains results of investigation of nanostructured bainitic steel subjected to repeated high-strain-rate deformations using split Hopkinson pressure bar method and uniaxial compression of cylindrical specimens in Gleeble simulator. Steel of chemical composition Fe-0.58%C-1.80%Si-1.95%Mn-1.3Cr-0.7Mo (weight %), after isothermal heat treatment at 210°C, is characterized by following mechanical properties determined at static tensile test: yield strength YS0.2 = 1.3 GPa; ultimate tensile strength UTS = 2.05 GPa; total elongation E = 12%, hardness 610 HV and Charpy-V impact toughness 24 J at +20℃ and 14 J at -40℃. Stress-strain curves obtained for pre-stressed material before the next dynamic compression and after repeated compressions were analysed. Microstructure of the deformed specimens in areas of the dynamic impact was investigated. The effects of the dynamic repeated impact on changes in characteristics of the investigated material, in that on strain hardening mechanism, were established. Critical strains of 5.3% at strain rate 910 s-1 and about 10% at strain rate 50 s-1 for the nanostructured bainite were determined. Exceeding the critical strain under uniaxial repeated high-strain-rate compression, resulted in decreasing of ability of the steel for further plastic deformation and strain hardening.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nanostrukturalnej stali bainitycznej poddanej wielokrotnym odkształceniom dynamicznym z zastosowaniem metody pręta Hopkinsona oraz próby ściskania jednoosiowego próbki walcowej w symulatorze Gleeble. Stal o składzie chemicznym Fe-0,58%C-1,80%Si-1,95%Mn1,3Cr-0,7Mo (% masowe) po wygrzewaniu izotermicznym w temperaturze 210°C charakteryzują następujące właściwości mechaniczne wyznaczone w statycznej próbie rozciągania: Rp0,2 = 1,3 GPa; Rm = 2,05 GPa; wydłużenie całkowite A = 12%, twardość 610 HV oraz udarność KV+20℃ = 24 J i KV-40℃ = 14 J. Analizie poddano krzywe naprężenie-odkształcenie uzyskane dla materiału wstępnie odkształconego przed kolejnym ściskaniem dynamicznym oraz po ściskaniu wielokrotnym. Próbki po odkształceniu poddano badaniom mikrostruktury w obszarach oddziaływania dynamicznego. Określono wpływ dynamicznych obciążeń wielokrotnych na zmiany charakterystyk badanego materiału, m.in. na mechanizm umocnienia odkształceniowego. Wyznaczono odkształcenie krytyczne dla stali nanostrukturalnej zależne od prędkości odkształcenia wynoszące 5,3% (910 s-1) oraz ok. 10% (50 s-1). Przekroczenie odkształcenia krytycznego w warunkach powtórnego jednoosiowego ściskania dynamicznego, skutkuje spadkiem zdolności stali do odkształcenia plastycznego i umocnienia odkształceniowego.

14

Behavior of concrete reinforced with fibers from end-of-life tires under high compressive strain rates

Pająk Małgorzata, Janiszewski Jacek, Kruszka Leopold

Engineering Transactions

|

2019

|

Vol. 67, iss. 1

119--131

EN

The behavior of concrete reinforced with the fibers obtained from the end-of-life tires under high compressive strain rates was the scope of this research. The laboratory investigations were performed using the Hopkinson Pressure Bar with a diameter of 40 mm. The waste fibers with untypical geometrical parameters were applied to concrete with a dosage of 30 kg/m3 . The pronounced increase of compressive strength of the RSFRC, when subjected to high strain rates, was observed. The strain rate sensitivity of the RSFRC expressed by DIF was comparable to the other results presented in the literature.