Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania właściwości sprężystych i wytrzymałościowych blachy stalowej z perforacją heksagonalną

Wieczorek Marcin, Muzykiewicz Wacław

Inżynieria Materiałowa

|

2023

|

Vol. 44, nr 1

12--19

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań efektywnego modułu sprężystości wzdłużnej oraz właściwości wytrzymałościowych blachy stalowej DC01 z heksagonalnym (mijanym 60°) układem otworów okrągłych. Materiał referencyjny stanowiła blacha pełna tego samego gatunku i grubości. Dla charakterystycznych kierunków rozpatrywanej perforacji określono zmianę (spadek) sztywności i wytrzymałości blachy, spowodowaną siatką otworów. Analizę porównawczą właściwości blachy perforowanej i macierzystej blachy pełnej przeprowadzono także z uwzględnieniem wskaźnika ubytku masy.

EN

In this paper, results of the effective modulus of elasticity (effective Young’s modulus) and strength properties investigations of DC01 sheet with hexagonal (staggered 60°) array of circular holes were presented. The solid sheet of the same grade and thickness served as the reference material. For characteristic directions of examined perforation, decrease of stiffness and strength, induced by holes array were determined. The comparative analysis of the properties of perforated and solid sheet was also carried out accounting for mass loss ratio

2

Effect of the hole size and the open area value on the effective Young's modulus of perforated sheets with a right pattern of cylindrical holes

Kuczek Łukasz, Muzykiewicz Wacław, Mroczkowski Marcin

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 2

211--226

EN

Perforated sheets are materials which - maintaining good mechanical properties - are characterized by reduced mass in comparison to full sheets. Their elastic properties are important features that are considered in the context of these materials’ design applications. Compared to full sheets, they are characterized by reduced mass while simultaneously preserving good strength properties. This article presents an experimental and numerical analysis of the effect of key parameters of the hole mesh (open area, hole diameter and orientation relative to the direction of greatest hole concentration) in association with the type of material and sheet thickness t on the value of the effective Young’s modulus of perforated sheet. A significant influence of open area (the share of holes in the sheet, as a percentage) and orientation angle was determined. On the basis of experimental results and computer simulations, a mathematical dependency allowing for calculation of this parameter’s value was proposed. The average deviation of calculated values from experimental is less than 4%.

PL

Przedstawiona praca związana jest z numeryczną oraz doświadczalną analizą właściwości sprężystych blachy perforowanej z prostym układem otworów cylindrycznych. Zmiennymi były: rodzaj materiału bazowego (materiały o różnej wartości modułu Younga), grubość materiału, średnica otworu oraz skok (odległość między środkami sąsiednich otworów w kierunku ich najgęstszego upakowania) - przy zachowaniu stałej wartości średnicy otworu oraz wielkość otworu dla ustalonego skoku. W każdym z rozważanych wariantów, kierunki najgęstszego upakowania otworów perforacji były zgodne z kierunkiem walcowania blachy i poprzecznym. Analizę numeryczną przeprowadzono w zakresie wartości prześwitu P od 0 do 0,785. Wartość P = 0,785 została określona dla granicznego przypadku skoku, równego średnicy otworu, dla którego krawędzie otworów stykają się ze sobą. W konsekwencji, nie jest możliwe wykonanie blachy o takiej perforacji oraz niemożliwe jest określenie właściwości dla takiego materiału. Materiałami, jakie zastosowano w badaniach numerycznych, były: aluminium 1050A (E = 69 GPa), miedź M1E (E = 120 GPa), stal S355JR (E = 210 GPa). Pozwoliło to na określenie zależności efektywnego modułu Younga E’ od rodzaju materiału i modułu sprężystości podłużnej blachy macierzystej (pełnej). Badania doświadczalne przeprowadzono dla czterech wybranych prześwitów, w zależności od średnicy otworu. W przybliżeniu, wynosiły one, odpowiednio: 40,05%, 34,89%, 19,63%, 3,14% dla średnicy otworu równego 10 mm; oraz 34,89%, 19,63%, 3,14%, 0,35% dla d = 2 mm. Materiałem blachy był stop aluminium EN AW-1050A w stanie H14. W obu przypadkach analiz (numeryczna, doświadczalna) określano wartość efektywnego modułu Younga dla analizowanych zmiennych w funkcji orientacji próbki φ(0, 45, 90°) względem kierunku najgęstszego upakowania otworów, połączonego z kierunkiem walcowania (φ = 0°). Na podstawie badań określono rozkłady efektywnego modułu Younga w płaszczyźnie blachy. Wyznaczono również względne wartości E’ (E’/E), które to pozwalają na uniezależnienie wyników od rodzaju zastosowanej blachy (jej właściwości).

3

Optimisation of parameters for the production of perforated armour panels made of nanobainitic steel using dynamic hardness measurement methodology

Marcisz Jarosław, Garbarz Bogdan, Tomczak Tymoteusz, Janik Aleksandra, Starczewski Lech, Nyc Robert, Gmitrzuk Michał

Journal of Metallic Materials

|

2019

|

Vol. 71, no. 4

12--18

EN

The study is a continuation of the development of material characteristics in order to expand the range of products for the production of which nanostructured bainitic steels can be used. The tests included measurement of dynamic properties important in the material qualification process for firing tests and for other applications requiring dynamic wear resistance. The novelty of the implemented development of the innovative grade of nanostructured steel and the technology of manufacturing products - including armour systems containing perforated panels made of this grade of steel, consisted in developing the basics of dynamic hardness measurement methods and dynamic indentation tests using a Gleeble simulator.

PL

W pracy kontynuowano opracowywanie charakterystyk materiałowych w celu poszerzenia asortymentu wyrobów, do wytwarzania których można zastosować stale nanostrukturalne bainityczne. Badania obejmowały pomiary właściwości dynamicznych istotnych w procesie kwalifikacji materiału do testów ostrzałem oraz do innych zastosowań wymagających odporności na zużycie dynamiczne. Nowość realizowanego rozwoju innowacyjnego gatunku stali nanostrukturalnej oraz technologii wytwarzania wyrobów - w tym systemów opancerzenia zawierających blachy perforowane z tego gatunku stali, polegała na opracowaniu podstaw metody pomiaru twardości dynamicznej oraz testów wgłębiania dynamicznego z zastosowaniem symulatora Gleeble.

4

Wybrane zagadnienia stosowania metalowych okładzin perforowanych w renowacji obiektów

Żwirek P.

Przegląd Budowlany

|

2018

|

R. 89, nr 3

56--60

PL

Elewacje wielu istniejących obiektów odbiegają od współczesnych standardów m.in. pod względem estetycznym, funkcjonalnym i technicznym – w szczególności w zakresie wymagań dotyczących izolacyjności cieplnej przegród budowlanych. Jeśli występują podwyższone wymagania w zakresie estetyki, korektę parametrów przegrody można uzyskać dzięki zastosowaniu elewacji wentylowanych. Niewielka nośność podłoża warunkująca nośność kotew lub ograniczenia w zakresie możliwości zwiększenia wartości obciążeń grawitacyjnych przekazywanych na istniejące elementy konstrukcyjne sprawiają, że lekkie okładziny perforowane mogą być w takich sytuacjach z powodzeniem stosowane. W pracy opisano wybrane zagadnienia związane ze stosowaniem okładzin perforowanych w renowacji elewacji istniejących obiektów.

EN

The facades of many existing buildings deviate from modern standards, among other things, in terms of aesthetics, functionality and technique – especially in the scope of requirements regarding thermal insulation of construction barriers. If the requirements in the scope of aesthetics are increased, correction of the barrier parameters may be obtained by using ventilated facades. Small load-bearing capacity of the foundation, which conditions the load-bearing capacity of anchors or limitations in the scope of the possibilities to increase the values of gravitational loads transferred to existing construction elements may enable successful application of light perforated claddings in such situations. The paper describes selected issues connected with the use of perforated claddings in renovation of the facades of existing buildings.

5

Odporność na korozję metalowych blach perforowanych

Strąk A.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 8

77--79

PL

W artykule przedstawiono podstawowe rodzaje blach perforowanych, stosowane w budownictwie. Zinterpretowano wyniki testów przyspieszonej korozji blach perforowanych stalowych i stalowych ocynkowanych spełniających wymagania PN-EN 10346:2011. W badaniach wykorzystano blachy perforowane zabezpieczone antykorozyjnie metodą lakierowania proszkowego. Wyniki odporności na działanie mgły solnej i wilgotnej atmosfery zawierającej SO2 dowodzą, że lakierowanie proszkowe może stanowić skuteczne zabezpieczenie przed działaniem agresywnego środowiska korozyjnego. Szczególnie nanoszenie powłoki lakierowej w dwóch warstwach pozwala na pokrycie zaostrzonych krawędzi powstałych podczas procesu perforacji.

EN

The paper presents basic types of metal sheets perforated used in constructions. The results of accelerated corrosion tests of galvanized steel and steel perforated sheets meeting the requirements of EN 10346:2011 have been interpreted. In the tests perforated sheets coated with anticorrosive powder coating method were used. Based on the resistance to salt spray and humid atmosphere containing SO2, it has been found that powder coating can provide effective protection against the aggressive corrosive environment. In particular, application of the coating varnish in two layers allows to cover the sharpened edge formed during the perforation process.

6

Moduł sprężystości wzdłużnej blachy stalowej z perforacją prostą

Muzykiewicz W., Wieczorek M., Mroczkowski M., Pałka P., Kuczek Ł.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2016

|

T. 27, nr 4

283--300

PL

Blachy perforowane należą do materiałów inżynierskich o szerokiej palecie coraz bardziej zaawansowanych zastosowań. Wymaga to dobrego rozpoznania ich właściwości, ich specyficznych w stosunku do pełnej blachy cech. W pracy przedstawiono wyniki badań modułu sprężystości wzdłużnej (modułu Younga) oraz własności mechanicznych, zwłaszcza wytrzymałościowych, blachy stalowej DC01 z prostym układem otworów okrągłych o średnicy równej szerokości mostu między otworami. Materiałem odniesienia była blacha pełna tego samego gatunku i grubości. Moduł Younga wyznaczono w oparciu o statyczną próbę rozciągania materiału w zakresie sprężystym, z wykorzystaniem ekstensometru dwuosiowego firmy Instron o odpowiedniej rozdzielczości pomiarowej. Przedyskutowano niejednorodność rozkładu wartości modułu sprężystości wzdłużnej w płaszczyźnie blachy na tle anizotropii własności mechanicznych, wywołanej kierunkowością cech geometrycznych siatki otworów. Wyższe wartości występują w kierunkach obciążenia prostopadłych do kierunku najgęstszego upakowania otworów. W przypadku perforacji prostej są to kierunki wyznaczone przez boki elementarnego kwadratu siatki, z reguły pokrywające się z kierunkiem walcowania blachy (0º) i poprzecznym (90º). Pokazano wpływ sposobu wyznaczania charakterystyk naprężeniowych blachy perforowanej na ich wartość i stopień niejednorodności. Odniesienie obciążenia zewnętrznego do czynnego przekroju poprzecznego rozciąganej próbki (do powierzchni mostów w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku obciążenia) daje wartości znacznie wyższe od wyznaczonych dla przekroju całkowitego, a niejednorodność ich rozkładu w płaszczyźnie blachy jest większa. W artykule oceniono również wpływ perforacji na obniżenie wartości modułu Younga i własności wytrzymałościowych blachy perforowanej z uwzględnieniem wskaźnika masy. Pozwala to na trafniejszą ocenę blachy perforowanej jako alternatywnego materiału konstrukcyjnego. Zaproponowano sposób określania wskaźnika ubytku masy blachy perforowanej dla przypadku tego samego materiału i tej samej grubości blachy.

EN

Perforated sheet is among engineering materials that have a wide range of increasingly advanced applications. This requires good identification of the properties of such materials and their specific features, compared to solid sheet. This article presents the results of tests of the modulus of elasticity (Young’s modulus) as well as of mechanical properties, particularly strength properties, of DC01 steel sheet with a right pattern of round holes with a diameter equal to the width of the bridge between holes. Solid sheet of the same grade and thickness served as the reference material. Young’s modulus was determined on the basis of a static tensile test of the material within the elastic range, with the use of a biaxial extensometer from the Instron company with the appropriate resolution of measurement. The anisotropic distribution of the value of the modulus of elasticity in the plane of the sheet was discussed on the background of the anisotropy of mechanical properties caused by the directionality of the geometrical features of the grid of holes. Higher values occur in loading directions perpendicular to the direction of the greatest hole density. In the case of a right perforation pattern, these are the directions determined by the sides of the elementary square of the grid, corresponding to the sheet rolling direction (0º) and transverse direction (90º) as a rule. The influence of the method of determining stress characteristics of perforated sheet on their value and degree of inhomogeneity was demonstrated. Dividing external load by the active cross-section of the specimen subjected to tension (by the surface of bridges in the plane perpendicular to the loading direction) yields values significantly greater than those determined for the full cross-section, and the anisotropy of their distribution in the plane of the sheet is greater. This article also evaluates the impact of perforation on reduction of Young’s modulus and strength properties of perforated sheet, accounting for the mass ratio. This allows for more accurate assessment of perforated sheet as an alternative constructional material. A method for determining the mass loss ratio of perforated sheet for the case of the same material and the same sheet thickness is proposed.

7

Osłony antyudarowe na bazie perforowanych blach ze stali bainitycznej o strukturze nanokrystalicznej

Burian W., Marcisz J., Starczewski L.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2015

|

R. 44, z. 136

105--123

PL

W artykule przedstawiono wstępne wyniki prac zmierzających do opracowania konstrukcji przestrzennej lub warstwowej na bazie perforowanych blach ze stali bainitycznej o strukturze nanokrystalicznej, która będzie się charakteryzowała podwyższoną skutecznością ochronną i niższą masą własną układu w stosunku do obecnie stosowanych rozwiązań kompozytowych. Blachy perforowane o grubości 8 mm w wariancie wysokowytrzymałym (obróbka cieplna: 210°C/120 godzin Rm min. 2000 MPa) powinny spełnić wymagania drugiego poziomu STANAG 4569. Obserwacje miejsc ostrzału potwierdziły wysoką skuteczność ochronną oraz wystąpienie efektu krawędziowego. Przeprowadzono analizę wpływu zmiennych parametrów perforacji (R, T) na prawdopodobieństwo wystąpienia fragmentacji i/lub zmiany toru lotu pocisku.

EN

Preliminary results of works aimed to develop a spatial or layered design based on perforated bainitic steel plates of nanocrystalline structure, that is characterized by increased efficiency of protection and lower weight than currently used solutions, are presented in the paper. The perforated plates of 8 mm thickness and high strength class (iso-thermal heat treatment at 210°C for 120 hours, UTS min. 2000 MPa) have met the second level of Stanag 4569 requirements. The observation of hitting spots has confirmed the high efficiency of protection and the presence of the edge effect. The analysis of dependence between the changing parameters of perforation (R,T), and the probability of fragmentation, and/or declining the path of projectile is included.

8

Wymagania i metody badań ogniowych płyt warstwowych z rdzeniem izolacyjnym w okładzinach metalowych z jedną okładziną perforowaną

Wróblewski B., Kolbrecki A.

Materiały Budowlane

|

2014

|

nr 10

65--67

PL

W artykule podano aktualne wymagania wg przepisów technicznych oraz metody badań reakcji na ogień i odporności ogniowej ścian nienośnych osłonowych i działowych, dachów i sufitów podwieszonych z płyt warstwowych z rdzeniem z wełny mineralnej w okładzinach metalowych z jedną okładziną perforowaną.

EN

Current recommendations according to technical rules and fire testing methods including reaction to fire and fire resistance of nonloadbearing walls, roofs and suspended ceilings made of sandwich panelswith insolation core andmetal coverings with one perforated facing are given in the paper.

9

Kształtowanie obrotowe wyrobów z blachy perforowanej

Frąckowiak S., Drenger T., Gądek T., Nowacki Ł

Obróbka Plastyczna Metali

|

2012

|

T. 23, nr 2

91-100

PL

Rozwój technologii kształtowania obrotowego związany jest zapotrzebowaniem różnych gałęzi przemysłu na wyroby w kształcie powłok osiowo symetrycznych. W związku z licznymi zapytaniami do Instytutu Obróbki Plastycznej dotyczącymi możliwości kształtowania obrotowego wyrobów z blachy perforowanej, badania takie zostały przeprowadzone w ramach pracy statutowej: Badania innowacyjnych technologii tłoczenia, wyoblania i zgniatania obrotowego, szczególnie wyrobów o złożonych kształtach z trudno odkształcalnych i szybko umacniających się materiałów z wykorzystaniem nowoczesnych technik komputerowych. W artykule przedstawiono wyniki badań procesu wyoblania części wykonanych z ocynkowanego ogniowo materiału perforowanego Z-275 DX51D oraz materiału perforowanego DC01. W ramach badań został sprawdzony wpływ wielkości otworów perforacji oraz wpływ niedziurkowanego kołnierza z litego materiału na możliwości kształtowania obrotowego .

EN

The development of rotary forming technology is related to the demand for products in the shape of axisymmetrical coatings in various industry branches. Since the Metal Forming Institute has received many questions concerning the possibility of rotary forming of perforated metal sheet products, such investigation has been performed within the statute work: Investigation of innovative technologies of stamping, spinning and flow forming, particularly of complex shaped products of hard-to-deform and quickly consolidating materials, with the use of modern computer techniques [1]. The paper presents the results of investigation of the process of spinning parts made of hot-dip zinc coated perforated Z-275 DX51D material and perforated DC01 material. The investigation included determination of the influence of the perforation hole size and the influence of not perforated flange of solid material on the possibilities of rotary forming [2-3].

10

Reverse ballistic impact studies of thin plate perforation

Forde L. C., Proud W. G., Walley S. M., Church P. D., Cornish R.

Engineering Transactions

|

2011

|

Vol. 59, iss. 3

161-196

EN

Full-scale ballistic experiments using tungsten rods and rolled homogeneous armour (RHA) steel plates are expensive to perform. For this reason, a study has been performed into the possibility of using less expensive, more easily available metals in small-scale laboratory experiments. The metal pairs chosen listed in order as armour/penetrator materials were: RHA steel/tungsten, dural/mild steel, and copper/aluminium. In order to be able to use as many diagnostics as possible (including high speed photography, VISAR, stress gauges) the reverse ballistic configuration was used. This configuration also allowed the determination of the high rate, low strain mechanical properties of mild steel to be determined. Finally, a comparison was made between experiment and numerical predictions made using a modified Armstrong-Zerilli constitutive model for the RHA steel/tungsten pair. The model was found to underpredict the penetration, probably because failure mechanisms were not incor- porated.

11

Analiza wpływu techniki perforacji blach na jakość i właściwości wyrobu

Muzykiewicz W., Łach A.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2007

|

T. 18, nr 3

13-21

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań własności mechanicznych blachy stalowej niskowęglowej o grubości 1 mm, perforowanej laserem (z gazem roboczym azotem i tlenem), strumieniem wody i metodą cięcia mechanicznego (wykrawania). Omówiono wpływ techniki wykonania perforacji na jakość i właściwości blachy na przykładzie perforacji z heksagonalnym układem otworów okrągłych, ze skokiem równym dwóm średnicom otworu. Scharakteryzowano strefy wpływu ciepła w procesie cięcia laserowego oraz mikrostrukturę materiału ciętego strumieniem wody.

EN

This paper shows the results of the examination of the mechanical properties of the 1 mm thick low-carbon steel sheet perforated with laser (nitrogen, oxygen), water jet and mechanical cutting. Influence of the perforation technique on the quality and the properties of the sheet has been discussed on the example of the test sheet with round perforations in hexagonal layout with the skip equal to the size of two diameters of the hole. Heat influence zones in the laser cutting as well as microstructure of the material cut with water jet have been characterised.

12

Analiza możliwości wykonania gęstych perforacji blach niekonwencjonalnymi technikami wysokoenergetycznymi in sheet metal using unconventional high-energy techniques

Muzykiewicz W., Łach A.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2007

|

T. 18, nr 1

13-21

PL

W pracy dokonano krótkiego przeglądu niekonwencjonalnych, wysokoenergetycznych metod cięcia. Opisano przeprowadzone doświadczenia w zakresie wykonania perforacji (otworów o średnicy 3 mm w układzie heksagonalnym ze skokiem 6 mm) w blasze stalowej niskowęglowej o grubości 1 mm laserem (z gazem roboczym azotem i tlenem), strumieniem wody, tlenem i strumieniem plazmy. Dokonano oceny jakości uzyskanych perforacji oraz opisano wady wyrobow, powstające podczas cięcia. Stwierdzono, iż możliwe jest wykonanie dobrej jakości gęstych perforacji blach techniką cięcia laserowego oraz strumieniem wody. Na tym etapie, wyeliminowano z dalszych badań wycinanie tlenem i plazmą.

EN

This paper is a short review of unconventional, high-energy cutting techniques. In the experimental part a perforation has been done (3 mm diameter holes in hexagonal layout with 6 mm pitch) in 1 mm low-carbon steel sheet, with laser (nitrogen, oxygen), oxygen, water and plasma streams. Quality assessment of the perforations has been made as well as a description of flaws created in the cutting process. It has been found that it is possible to make good quality dense perforations in sheet metal with laser and water stream cutting techniques. On this stage oxygen and plasma stream cutting have been eliminated from further examination.

13

Przeróbka plastyczna blach perforowanych

Muzykiewicz W.

Obróbka Plastyczna Metali

|

1998

|

T. 9, nr 4

27-36

PL

W pracy przedstawiono specyfikę i możliwości odkształcenia plastycznego blach perforowanych i formowania z nich ażurowych wyrobów powłokowych. Własności mechaniczne określono w statycznej próbie rozciągania, zaś badania podatności blachy perforowanej do przestrzennego formowania prowadzono dla procesów ciągnienia (wytłaczania i dwukrotnego przetłaczania) oraz dwuosiowego rozciągania (wybrzuszania). Symulacja komputerowa MES pozwoliła uzyskać podstawowe informacje na temat mechaniki odkształcania plastycznego takiego materiału. Stwierdzono, że blacha perforowana jest materiałem o zdecydowanie różnych cechach w stosunku do macierzystej pełnej blachy.

EN

The paper discusses the specificity and the possibilities of plastic deformation of perforated sheet metal to from it into mesh shell products. The mechanical properties have been determined in a tensile test, and the investigations of the applicability of a perforated sheet for spatial formation have been carried out for the processes of drawing (deep drawing and redrawings) and biaxial tension (stretch forming). Computer simutation FEM has enabled to obtain basic information on the mechanics of plastic deformation of this type of material. It has been found that perforated sheet metal represents material of definitely different properties with respect of the parent solid sheet.