Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Professor Qing-Ping Kong: Zener Medalist

Magalas L. B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

7--8

EN

The following is the text of an oral presentation delivered at the Zener Medal Award ceremony in Hefei on 23 September 2015.

PL

Poniżej znajduje się tekst ustnej prezentacji wygłoszonej podczas ceremonii wręczenia medali Zenera w Hefei w dniu 23 września 2015 r.

2

Internal Friction of Li7La3Zr2O12 Based Lithium Ionic Conductors

Wang X. P., Song L., Hu J., Xia Y. P., Xia Y., Gao Y. X., Zhang L. C., Magalas L. B., Fang Q. F.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

21--24

EN

The diffusion mechanisms of lithium ions in tetragonal phase as well as in Al and Nb stabilized cubic Li7La3Zr2O12 compounds were investigated by low-frequency internal friction technique. In the cubic Li7La3Zr2O12 phase, a remarkable relaxation-type internal friction peak PC with a peak height up to 0.12 was observed in the temperature range from 15°C to 60°C. In the tetragonal phase however, the height of the PT peak dropped to 0.01. The obvious difference of the relaxation strength between the cubic and tetragonal phases is due to the different distribution of lithium ions in lattice, ordered in the tetragonal phase and disordered in the cubic phase. Based on the crystalline structure of the cubic garnet-type Li7La3Zr2O12 compound, it is suggested that the high internal friction peak in the cubic phase may be attributed to two diffusion processes of lithium ions: 96h↔96h and 96h↔24d.

3

Andrew Granato: A Memorial Tribute

Magalas L. B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

1--4

EN

The following Is the text in memory of the late Andy Granato, professor in physics and materials science.

PL

Ten tekst poświęcony jest pamięci zmarłego Andy'ego Granato profesora fizyki i materiałoznawstwa.

4

The Internal Friction of Single Crystals, Bicrystals and Polycrystals of Pure Magnesium

Jiang W. B., Kong Q. P., Magalas L. B., Fang Q. F.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

371--375

EN

The internal friction of magnesium single crystals, bicrystals and polycrystals has been studied between room temperature and 450°C. There is no internal friction peak in the single crystals, but a prominent relaxation peak appears at around 160°C in polycrystals. The activation energy of the peak is 1.0 eV, which is consistent with the grain boundary self-diffusion energy of Mg. Therefore, the peak in polycrystals can be attributed to grain boundary relaxation. For the three studied bicrystals, the grain boundary peak temperatures and activation energies are higher than that of polycrystals, while the peak heights are much lower. The difference between the internal friction peaks in bicrystals and polycrystals is possibly caused by the difference in the concentrations of segregated impurities in grain boundaries.

PL

Badania tarcia wewnętrznego w monokryształach, bikryształach i polikryształach magnezu przeprowadzono w zakresie temperatur między temperaturą pokojową a 450°C. W monokryształach magnezu nie występuje pik tarcia wewnętrznego, ale wyraźny pik relaksacyjny pojawia się przy około 160°C w polikryształach. Energia aktywacji piku wynosi 1,0 eV, co jest zgodne z energią autodyfuzji Mg przez granice ziaren. Z tego względu pik tarcia wewnętrznego występujący w polikryształach można przypisać relaksacji granic ziaren. W przypadku trzech badanych bikryształów temperatury pików pochodzących od granic ziaren i ich energie aktywacji są wyższe niż w przypadku polikryształów, ale wysokości tych pików są znacznie niższe. Różnica między pikami tarcia wewnętrznego w bikryształach i polikryształach jest prawdopodobnie spowodowana przez różnicę stężeń zanieczyszczeń segregujących na granicach ziaren.

5

Hilbert-Twin – A Novel Hilbert Transform-Based Method To Compute Envelope Of Free Decaying Oscillations Embedded In Noise, And The Logarithmic Decrement In High-Resolution Mechanical Spectroscopy HRMS

Magalas L. B., Majewski M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

1091--1098

EN

In this work, we present a novel Hilbert-twin method to compute an envelope and the logarithmic decrement, δ, from exponentially damped time-invariant harmonic strain signals embedded in noise. The results obtained from five computing methods: (1) the parametric OMI (Optimization in Multiple Intervals) method, two interpolated discrete Fourier transform-based (IpDFT) methods: (2) the Yoshida-Magalas (YM) method and (3) the classic Yoshida (Y) method, (4) the novel Hilbert-twin (H-twin) method based on the Hilbert transform, and (5) the conventional Hilbert transform (HT) method are analyzed and compared. The fundamental feature of the Hilbert-twin method is the efficient elimination of intrinsic asymmetrical oscillations of the envelope, aHT (t), obtained from the discrete Hilbert transform of analyzed signals. Excellent performance in estimation of the logarithmic decrement from the Hilbert-twin method is comparable to that of the OMI and YM for the low- and high-damping levels. The Hilbert-twin method proved to be robust and effective in computing the logarithmic decrement and the resonant frequency of exponentially damped free decaying signals embedded in experimental noise. The Hilbert-twin method is also appropriate to detect nonlinearities in mechanical loss measurements of metals and alloys.

PL

W pracy przedstawiono nową metodę Hilbert-twin, opartą na dyskretnej transformacie Hilberta, do obliczeń obwiedni wykładniczo tłumionych sygnałów odkształceń sprężystych zawierających w sobie szum oraz do estymacji logarytmicznego dekrementu tłumienia. Przeanalizowano i porównano wyniki obliczeń uzyskane z pięciu różnych metod: (1) metoda parametryczna OMI (Optimization in Multiple Intervals), dwie metody bazujące na interpolowanej dyskretnej transformacie Fouriera (IpDFT): (2) metoda Yoshida-Magalas (YM) i (3) klasyczna metoda Yoshidy (Y), (4) nowa metoda Hilbert-twin (H-twin), którą po raz pierwszy przedstawiono w niniejszej pracy oraz (5) klasyczna metoda obliczeń obwiedni z transformaty Hilberta (HT). Zaletą i fundamentalną cechą charakterystyczną metody H-twin jest skuteczne usunięcie typowych dla dyskretnej transformaty Hilberta asymetrycznych oscylacji obwiedni. Z tego właśnie względu metoda H-twin zapewnia bardzo dobrą estymację logarytmicznego dekrementu tłumienia, która jest porównywalna z metodami OMI i YM zarówno dla niskich, jak i wysokich poziomów tłumienia. Metoda H-twin jest niewrażliwa na szum i jest wyjątkowo skuteczna w precyzyjnym wyznaczaniu logarytmicznego dekrementu tłumienia oraz częstotliwości rezonansowej wykładniczo tłumionych drgań swobodnie tłumionych zawierających szum eksperymentalny. Metoda H-twin może również służyć do detekcji i analizy efektów nieliniowych występujących w trakcie pomiarów rozpraszania energii mechanicznej w metalach i stopach metali badanych metodą spektroskopii mechanicznej.

6

Hilbert-Twin – A Novel Hilbert Transform-Based Method To Compute The Elastic Modulus In High-Resolution Mechanical Spectroscopy HRMS

Majewski M., Magalas L. B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

1099--1103

EN

A novel Hilbert-twin (H-twin) method is introduced as an alternative method for the computation of the resonant frequency for exponentially damped free decays embedded in noise. We also present the comparison among the following methods used to compute the dynamic elastic modulus in solids: the parametric OMI (Optimization in Multiple Intervals), the Yoshida-Magalas (YM) interpolated discrete Fourier transform, the Hilbert-twin (H-twin), and discrete Fourier transform (DFT) methods. It is concluded that the OMI and YM methods are the best methods to compute the elastic modulus from discrete exponentially damped free-elastic decays embedded in unavoidable noise.

PL

W pracy przedstawiono nową metodę Hilbert-twin, którą opracowano do obliczeń częstotliwości rezonansowej wykładniczo tłumionych harmonicznych sygnałów odkształceń sprężystych próbki zawierających szum. Jest to pierwsza praca, która uwzględnia obecność i wpływ szumu na wyniki obliczeń modułu sprężystości metali i stopów metali. Porównano i przeanalizowano wyniki obliczeń dynamicznego modułu sprężystości uzyskanego z kilku metod: metody parametrycznej OMI (Optimization in Multiple Intervals), metody Yoshida-Magalas (YM) opartej na interpolowanej dyskretnej transformacie Fouriera, metody Hilbert-twin (H-twin) oraz dyskretnej transformaty Fouriera (DFT). Z przeprowadzonych badań wynika, że metody OMI i YM są najlepszymi metodami estymacji modułu sprężystości z dyskretnych sygnałów odkształceń sprężystych materiałów (wykładniczo tłumionych drgań swobodnych) zawierających szum.

7

Development of High-Resolution Mechanical Spectroscopy, HRMS: Status and Perspectives. HRMS Coupled with a Laser Dilatometer

Magalas L. B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3A

2069--2076

EN

Recent achievements in the development of low-frequency high-resolution mechanical spectroscopy (HRMS) are briefly reported. It is demonstrated that extremely low values of the loss angle, ϕ, (tanϕb = 1×10−5) can be measured as a function of frequency, and the precision in estimation of the dynamic modulus is better than 1×10−5 in arbitrary units. Three conditions must be fulfilled to obtain high resolution in subresonant and resonant mechanical loss measurements: (1) noise in stress and elastic strain signals must be lower than 70 dB, (2) high quality of stress and strain signals must be tested both in the frequency- and time-domains, and (3) the estimation of the mechanical loss and modulus must be verified by at least two different computing methods operating in the frequency- and time-domains. It is concluded that phase measurements in the subresonant domain are no longer determined by precision in estimation of the loss angle. Recent developments in high-resolution resonant mechanical loss measurements stem from the application of advanced nonparametric and parametric computing methods and algorithms to estimate the logarithmic decrement and the elastic modulus from exponentially damped free decaying oscillations embedded in experimental noise. It is emphasized that HRMS takes into account the presence of noise in the stress and strain signals, which has not yet been addressed in the literature. The coupling of a low-frequency mechanical spectrometer with an in-situ laser dilatometer is suggested as a new perspective research area in Materials Science.

PL

W pracy przedstawiono najnowsze osiągnięcia związane z powstaniem i rozwojem niskoczęstotliwościowej wysokorozdzielczej spektroskopii mechanicznej, HRMS. Wykazano, że możliwym jest pomiar skrajnie niskich wartości kąta strat ϕ, (tanϕb = 1×10−5) mierzonych w funkcji częstotliwości, zaś dokładność pomiaru dynamicznego modułu sprężystości jest lepsza niż 1×10−5, w jednostkach względnych. Do uzyskania wysokiej rozdzielczości w zakresie subrezonansowej i rezonansowej spektroskopii mechanicznej koniecznym jest spełnienie trzech warunków: (1) szum w sygnałach naprężeń i odkształceń sprężystych musi być bardzo niski, tzn. poniżej poziomu 70 dB, (2) sygnały naprężeń i odkształceń sprężystych muszą być wysokiej jakości i muszą przejść stosowne testy zarówno w dziedzinie częstotliwości, jak i czasu, (3) obliczone wartości strat mechanicznych i modułu sprężystości muszą być zweryfikowane przez co najmniej dwie różne metody obliczeń prowadzone w dziedzinie częstotliwości i czasu. Jednym z najważniejszych wniosków jest stwierdzenie, że pomiary różnic w fazie pomiędzy sygnałami naprężenia i odkształcenia sprężystego w zakresie subrezonansowym, nie są zdeterminowane, jak dotychczas twierdzono, przez ograniczenia w dokładności obliczeń kąta strat. Najnowsze osiągnięcia uzyskane w rozwoju wysokorozdzielczej rezonansowej spektroskopii mechanicznej wynikają z zastosowania nowych zaawansowanych nieparametrycznych i parametrycznych metod obliczeń i algorytmów do estymacji logarytmicznego dekrementu tłumienia oraz modułu sprężystości z wykładniczo tłumionych swobodnie zanikających oscylacji zawierających szum eksperymentalny. W pracy podkreślono, że wysokorozdzielcza spektroskopia mechaniczna HRMS uwzględnia obecność szumu w sygnałach naprężeń i odkształceń, która dotychczas nie była brana pod uwagę w literaturze światowej. Wykazano również, że połączenie niskoczęstotliwościowego spektrometru mechanicznego z in-situ dylatometrem laserowym w jednym urządzeniu badawczym otwiera nowe możliwości poznawcze w zakresie inżynierii materiałowej.

8

Critical Assessment Of The Issues In The Application Of Hilbert Transform To Compute The Logarithmic Decrement

Majewski M., Magalas L. B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2A

1105--1108

EN

The parametric OMI (Optimization in Multiple Intervals), the Yoshida-Magalas (YM) and a novel Hilbert-twin (H-twin) methods are advocated for computing the logarithmic decrement in the field of internal friction and mechanical spectroscopy of solids. It is shown that dispersion in experimental points results mainly from the selection of the computing methods, the number of oscillations, and noise. It is demonstrated that conventional Hilbert transform method suffers from high dispersion in internal friction values. It is unequivocally demonstrated that the Hilbert-twin method, which yields a ‘true envelope’ for exponentially damped harmonic oscillations is superior to conventional Hilbert transform method. The ‘true envelope’ of free decaying strain signals calculated from the Hilbert-twin method yields excellent estimation of the logarithmic decrement in metals, alloys, and solids.

PL

Do estymacji logarytmicznego dekrementu tłumienia w spektroskopii mechanicznej i w badaniach tarcia wewnętrznego ciał stałych zarekomendowano w pracy następujące metody obliczeniowe: metodę parametryczną OMI (Optimization in Multiple Intervals), metodę Yoshida-Magalas (YM) i nową metodę Hilbert-twin (H-twin). Wykazano, że dyspersja punktów eksperymentalnych logarytmicznego dekrementu tłumienia i tarcia wewnętrznego zdeterminowana jest przede wszystkim wyborem metody obliczeniowej, liczbą oscylacji i obecnością szumu w dyskretnych sygnałach odkształceń sprężystych badanych materiałów. Zastosowanie do obliczeń logarytmicznego dekrementu tłumienia klasycznej transformaty Hilberta powoduje bardzo dużą dyspersję punktów eksperymentalnych. W pracy wykazano, że metoda Hilbert-twin (transformata Hilberta zbliźniakowanego dyskretnego sygnału odkształceń sprężystych) po raz pierwszy umożliwia uzyskanie „prawdziwej obwiedni” wykładniczo tłumionych drgań harmonicznych próbki. Nowa metoda obliczeń „prawdziwej obwiedni” umożliwia bardzo dokładną estymację logarytmicznego dekrementu tłumienia w materiałach metalicznych i w ciałach stałych.

9

The wavelet transform - a new method to analyse the Barkhausen effect. IBN - identified Barkhausen noise.

Magalas L.B., Malinowski T.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 3

364-367

EN

A new approach to the Barkhausen noise (BN) based on wavelet analysis is presented. The BN level is usually expressed with the magnetoelastic parameter MP - relative number, which is proportional to the RMS (Root Mean Square) level of the BN. This approach is used in this paper in order to establish the relationship between the BN and the level of internal stresses. The application of the wavelet transform to studies of the Barkhausen effect is a new area, which we started in 1995. To our knowledge, we are the only laboratory in Poland that uses this approach. We expect, however, that the wavelet transform will soon become a standard tool in analysis of the Barkhausen effect.

10

Determination of carbon and nitrogen in rolled ferritic steel sheets.

Magalas L.B., Malinowski T., Rubianes J., Fantozzi G.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 3

356-359

EN

This paper reports texture induced anisotropy of the carbon and nitrogen Snoek relaxation measured in a commercial carbon-manganese rolled steel. This phenomenon strongly influences determination of the concentration of C and N atoms dissolved in ferritic steel sheets. The relationship between the height of the Snoek peak and the concentration of foreign interstitial atoms (FIAs) in bcc single crystal is therefore reconsidered in the case of polycrystalline rolled steels. Anisotropy effect is observed in rolled steel sheets as well as in sheets subjected to various heat treatment. In all investigated cases the Snoek peak observed in samples cut at the angle of 45 degrees to the rolling direction (RD) is higher by around 45% than for perpendicularly or transversely cut specimens. Hence this effect is general. Strong anisotropy of the Snoek relaxation in rolled samples is explained by sensivity of the so-called Snoek orientation factor Gamma to texture components determined by the three-dimensional orientation distribution function ODF.

11

A new model of the Cottrell atmosphere.

Magalas L.B.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 3

198-203

EN

This papers describes briefly a new model of the Cottrell atmosphere, which is based on the theory of complex cooperative phenomena. It is recognized that motion of dislocations dragging along the Cottrell cloud of foreign interstitial atoms (FIAs) under the action of an external harmonic stress field can be described by the relaxation function which may continuously cross over from a Debye function to a stretched exponential function. The one-sided Fourier transform of the derivative of the normalized relaxation function gives the same asymmetry of the carbon Snoek-Koster peak as observed in deformed ultra-high purity iron and in steel sheets after cold rolling. The effective diffusion coefficient of the FIAs in the Cottrell claud is lower than diffusion coefficient of the FIAs in a perfect bcc lattice.