Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Impact Analysis of Surface Roughness of the Plate-Plate Measuring System on Resistance Torque in Interaction with Mr Fluid

Stępień Barbara, Horak Wojciech

Tribologia

|

2024

|

nr 1

117--125

EN

Magnetorheological (MR) fluids are complex suspensions of magnetic particles in a non-magnetic carrier fluid. They exhibit ‘smart’ properties that enable them to change their rheological parameters in response to a change in the external magnetic field applied. This behavior is used in some engineering solutions, e.g. MR clutches or brakes. For such systems to work correctly, the resistance torque achieved by contact with the MR fluid must be properly determined. This paper demonstrates how surface roughness of a contact surface between the solid and the MR fluid affects the resistance torque value. Measurements were made on a dedicated rotational rheometer using a shear mode fluid, most closely replicating the way MR clutches and brakes work. Plate-plate geometry was used, in standard design, and modified by pasting sandpaper with different grit levels. The tests have shown that the roughness of the mating surface affects the resistance torque results.

PL

Ciecze magnetoreologiczne (MR) to złożone zawiesiny cząstek magnetycznych w niemagnetycznej cieczy nośnej. Wykazują one właściwości „inteligentne”, dzięki którym wraz ze zmianą oddziałującego pola magnetycznego mogą zmieniać swoje parametry reologiczne. Takie zachowanie jest wykorzystywane w niektórych rozwiązaniach inżynierskich, np. sprzęgłach lub hamulcach MR. W tych układach krytyczne dla ich poprawnej pracy jest właściwe określenie uzyskiwanego momentu oporu ruchu spowodowanego kontaktem z cieczą MR. W pracy zaprezentowano, jak chropowatość powierzchni ciała stałego w styku z cieczą MR wpływa na uzyskiwaną wartość momentu oporu ruchu. Pomiary przeprowadzono na reometrze rotacyjnym na cieczy dedykowanej do pracy w trybie ścinania, najlepiej odwzorowując sposób pracy sprzęgieł i hamulców MR. Wykorzystano geometrię płytka–płytka w standardowym wykonaniu oraz zmodyfikowanym poprzez naklejanie papierów ściernych o różniej gradacji. Przeprowadzone badania wykazały, że chropowatość powierzchni współpracującej ma wpływ na uzyskiwane wyniki momentu oporu ruchu.

2

Comparative Study of Models and a New Model of Ferrofluid Viscosity under Magnetic Fields and Various Temperatures

Tarasevych Yuliia, Szczęch Marcin

Tribologia

|

2024

|

nr 1

135--145

EN

Ferrofluid is a substance with a controllable viscosity that is used in various systems for dispersing mechanical energy, such as brakes or vibration dampers. It is also used in seals or loudspeakers. An increase in the magnetic field affects the formation of particle structures inside the carrier fluid, which increases internal friction. Existing mathematical models that describe the increase in viscosity do not provide satisfactory results for commercial and undiluted ferrofluids. In this study, we measured viscosity, which refers to the increased resistance a magnetic fluid creates when it flows under shear. Various synthetic oil-based ferrofluids with known saturation magnetization values and different particle distributions were selected for the study. The temperature range of 25–80°C and the value of the shear rate of 100 s-1 were taken into account. The aim of the study is to compare existing mathematical models with experimental results and to propose a model that best describes the effect of the magnetic field on the increase in viscosity of the fluids studied. The proposed model is based on dividing the particle distribution into two fractions and applying a correction factor. The results showed that the difference in theoretical and experimental values does not exceed 6.5%. Research and results have potential applications in the design and development of synthetic oil-based ferrofluid applications where significant temperature changes occur.

PL

Ferrociecz to substancja o sterowalnej lepkości, która znajduje zastosowanie w różnych systemach dyssypacji energii mechanicznej, takich jak hamulce czy tłumiki drgań. Stosowana jest również w uszczelnieniach czy głośnikach. Wzrost pola magnetycznego wpływa na powstawanie struktur cząsteczkowych wewnątrz cieczy nośnej, co zwiększa tarcie wewnętrzne. Istniejące modele matematyczne opisujące wzrost lepkości nie do starczają zadawalających wyników dla komercyjnych i nierozcieńczonych ferrocieczy. W pracy dokonano pomiarów lepkości, która odnosi się do wzrostu oporu, jaki stawia ciecz magnetyczna podczas przepływu pod wpływem siły ścinającej. Do badań wybrano różne ferrociecze na bazie oleju syntetycznego o znanej wartości magnetyzacji nasycenia oraz różnym rozkładzie cząstek. Wzięto pod uwagę zakres temperatury 25–80°C oraz wartość szybkości ścinania 100 s-1. Celem pracy jest porównanie istniejących modeli matematycznych z wynikami eksperymentalnymi i zaproponowanie modelu, który najlepiej opisuje wpływ pola magnetycznego na wzrost lepkości badanych płynów. Proponowany model bazuje na podziale rozkładu cząstek na dwie frakcje oraz zastosowaniu współczynnika korekcyjnego. Wyniki wykazały, że różnica w wartościach teoretycznych i eksperymentalnych nie przekracza 6,5%. Przeprowadzone badania i uzyskane wyniki mają potencjalne zastosowanie w projektowaniu i rozwoju aplikacji ferrocieczy na bazie oleju syntetycznego, gdzie występują znaczące zmiany temperatury.

3

Synteza poliuretanu z udziałem biomonomerów i jego recykling chemiczny

Włoch Marcin, Wojciechowska Barbara, Datta Janusz

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 12

1387--1393

PL

Przeprowadzono recykling chemiczny (aminoliza i glikoliza) zsyntezowanego wcześniej poliuretanu, otrzymanego z wykorzystaniem surowców pochodzenia naturalnego, oraz zbadano podstawowe właściwości otrzymanych produktów depolimeryzacji chemicznej. Poliuretan otrzymano metodą prepolimerową, wykorzystując surowce pochodzenia naturalnego, czyli poliol Priplastᵀᴹ 1838 i diizocyjanian Tolonateᵀᴹ X FLO 100. Łańcuchy prepolimeru uretanowego zostały przedłużone z wykorzystaniem 1,4-butanodiolu (BDO). Depolimeryzację prowadzono, stosując trietylenotetraminę (TETA) i glikol etylenowy (GE), przy stosunkach masowych poliuretanu do czynnika depolimeryzującego równych 2:1, 1:1 i 1:2. Strukturę chemiczną poliuretanu i otrzymanych produktów depolimeryzacji zweryfikowano z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR). Dla uzyskanych produktów recyklingu chemicznego oznaczono liczbę aminową oraz określono właściwości reologiczne i stabilność termiczną (z wykorzystaniem analizy termograwimetrycznej).

EN

Polyurethane was synthesized using bio-based substances (com. polyol and diisocyanate) and then chem. depolymerized with NH₂CH₂CH₂(NHCH₂CH₂) ₂NH₂ or ethylene glycol using a molar ratio of polyurethane to the decomposing agent of 2:1, 1:1 and 1:2. The chem. structure of polyurethane and the obtained depolymn. products was verified using FTIR. The amine no., rheological properties and thermal stability (using TGA) of the obtained chem. recycling products were detd.

4

Rheological behavior of polymer-based drilling fluids: experimental study of temperature effects

Safi Brahim, Aboutaleb Djamila, Haider Soumya

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2023

|

Vol. 28, no. 1

95--104

EN

Drilling fluids most commonly used are generally based on polymers. Polymers such as methylcellulose carboxylate (CMC), polyanionic cellulose (PAC) and xanthan (Xn) have a very important role in the success of drilling operations. Indeed, they are also used to improve certain properties, in particular rheological. However, these polymers can lose their characteristics under the influence of increasing temperature at the bottom of oil wells, thus affecting the ability of the mud to perform its useful role in the drilling operation, namely to raise the cuttings from the bottom of the well to the surface. The present work aims to study the effect of temperature on the main rheological properties (shear stress and plastic viscosity) as well as on the rheological behavior of water-based drilling muds (WBM). WBM_CMC and WBM_PAC (at Xn content fixed) were selected to evaluate the temperature effect (20°C; 40°C; 60°C and 80°C) on the rheological parameters and the rheological behavior. The results revealed that the shear stress and the plastic viscosity of the studied muds were considerably affected by an increase in temperature. A significant decrease in these drilling mud parameters as a function of temperature up to 80°C. A reduction of 58.8% in shear stress and 78.5% in plastic viscosity was observed. The results show that regardless of the test temperature, the shear thinning behavior of the WBM_CMC and WBM_PAC drilling muds is the same as the Herschel-Bulkley model.

5

Effect of soil consolidation on the fractality of the filtration law

Panahov Geylani, Museibli Parviz, Sultanov Babek

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2023

|

Vol. 28, no. 1

84--94

EN

In this paper, the effect of consolidation of the soil structure on the fractality of the fluid flow was evaluated. The equation of fractal law of flow in the porous medium under consolidation of two-phase, fully fluid-saturated soil was determined. Given all the simplifications, as well as the undoubted importance of the nature of the porous medium, which primarily determine the possible processes of both consolidation and fractal flow based on the results of the studies, we can conclude that a homogeneous porous reservoir at given parameters under the effect of groundwater pressure will expand its fractal structure.

6

Novel rheological modelling of thermosets and unidirectional monotropic fibre-reinforced thermoset matrix composites

Klasztorny Marian, Nycz Daniel B.

Composites Theory and Practice

|

2023

|

R. 23, nr 1

3--21

EN

A refined, fully analytical rheological modelling of thermosetting polymers and unidirectional monotropic fibre-reinforced thermoset matrix (UFRT) composites is presented. New polymers and composites under normal conditions, fully relaxed from curing and post-curing stresses, are modelled. The theory includes quasi-static short-term/medium-term/long-term reversible rheological processes. Thermosets are isotropic materials exhibiting linearly viscoelastic shear strains and linearly elastic bulk strains. Fibres are monotropic (transversely isotropic) and linearly elastic materials. A generic function well reproducing the viscoelastic characteristics of thermosets and UFRT composites is a Mittag-Leffler fractional exponential function in an integral form. Coupled/uncoupled standard/inverse constitutive equations of linear rheology are formulated for thermosets and UFRT composites. The equations are mutually analytically transformable. New rheological models (coded H-R/H) for thermosets and UFRT composites are described by the smallest possible number of material constants. The thermoset is described by two independent elastic constants and three independent viscoelastic constants. The homogenized UFRT composite is described by five independent elastic constants and four independent viscoelastic constants, whereby two visco-elastic constants are common to the matrix and the composite. An improved homogenization theory of UFRT composites, based on analytical solutions of the selected tasks of the theory of linear elasticity, is formulated for monotropic fibres and positively validated experimentally. The viscoelastic constants of the thermoset are calculated analytically in an iterative loop using a long-term unidirectional tension creep experimental test. The viscoelastic constants of the UFRT composite are calculated analytically employing H-R/H shear/quasi-shear storage compliances and VECP (the viscoelastic-elastic correspondence principle) shear/quasi-shear storage compliances. The H-R/H rheological model was validated numerically for selected UFRT composites. The validation tests were performed on the enhanced reliability UFRT composites reported by Soden, Hinton, and Kaddour (Composites Science and Technology, 1998, 2002).

7

Wpływ wybranych składników mineralnych na właściwości technologiczne zaczynów uszczelniających

Wieczorek Michał, Pichniarczyk Paweł, Stryczek Stanisław, Złotkowski Albert

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 5

339--350

PL

Zaczyny uszczelniające stosowane do modyfikacji podłoża gruntowego powinny spełniać szereg wymagań, obejmujących m.in.: właściwości reologiczne, czas wiązania, odpowiednią wytrzymałość mechaniczną i trwałość. W pracy określono właściwości technologiczne zaczynów uszczelniających sporządzanych na osnowie cementu powszechnego użytku oraz spoiw mieszanych, zawierających odpowiednio dobrane dodatki mineralne. W badaniach zastosowano granulowany żużel wielkopiecowy, popiół lotny krzemionkowy oraz popiół uzyskany w procesie fluidalnego spalania węgla. Ocena właściwości technologicznych świeżych zaczynów obejmowała dobór odpowiedniego modelu reologicznego i ocenę właściwości reologicznych zaczynu uszczelniającego, takich jak: lepkość plastyczna, lepkość pozorna i granica płynięcia. W badaniach określono czynniki powodujące poprawę właściwości technologicznych świeżego zaczynu. Zastosowanie dodatków mineralnych, również w układach z domieszkami upłynniającymi, pozwoliło na znaczną modyfikację reologii badanych zaczynów uszczelniających. Uzyskane wyniki wskazują na ich korzystny wpływ na właściwości użytkowe zaczynów, umożliwiając ich stosowanie jako składników spoiwa, zastępujących cement portlandzki CEM I, przy jednoczesnym ograniczeniu lub nawet wyeliminowaniu dodatku superplastyfikatorów.

EN

Sealing slurries used to modify the subsoil should meet a number of requirements, including: rheological properties, setting time, appropriate mechanical strength and durability. The study determined the technological properties of sealing slurries prepared with ordinary Portland cement and blended binders containing appropriately selected mineral additives. The tests used granulated blast furnace slag, silica fly ash and ash obtained in the fluidized bed combustion of coal. The assessment of the technological properties of fresh slurries included the selection of an appropriate rheological model and the assessment of the rheological properties of the sealing slurry, such as: plastic viscosity, apparent viscosity and yield point. The research determined the factors causing improvement of the technological properties of fresh slurry. The use of supplementary cementitious materials, also in systems with fluidizing admixtures, allowed for a significant modification of the rheology of the tested sealing slurries. The obtained results indicate their beneficial effect on the functional properties of slurries, enabling their use as binder components replacing Portland cement, while limiting or even eliminating the addition of superplasticizers.

8

Study on the stability evolution law of expansive soft rock roadway affected by seasonal wet-dry cycle

Jing Hongdi, Qu Fuming, Liu Xiaobo, Zhang Guangliang, Zhang Xingfan, Ma Xinbo

Archives of Mining Sciences

|

2023

|

Vol. 68, no. 1

165--182

EN

Many open-pit mines are gradually converted to underground mining, the problem of roadway surrounding rock damage caused by expansive soft rock is becoming increasingly problematic. To study the seasonal evolution of expansive rock mass containing clay minerals, an underground mine transferred from an open-pit was selected as the experimental mine. The experimental results of SEM electron microscopy and X-ray diffraction confirmed that the surrounding rock of the main haulage roadway contains a large number of expansive clay minerals. The expansive grade of the main transport roadway’s surrounding rock could then be identified as the medium expansive rock mass, which has a large amount of exchangeable cation and strong water absorption capacity, based on the combined test results of dry saturated water absorption and free expansion deformation. The water swelling can cause the roadway to considerably deform, and then the surrounding rock will have strong rheological characteristics. From the research results in the text, the seasonal evolution law of the main haulage roadway in the experimental mine was obtained, and the deformation law of the expansive rock mass under different dry and wet conditions was revealed. The research results provide a reference for studying the stability evolution law of expansive soft rocks in underground mines.

9

Rheological studies of high-density fracturing fluid using high-density brine and carboxymethyl hydroxypropyl guar (CMHPG) for high-temperature well condition

Raja Idris R.F.W., Rosli N.R., Mohammadian E., Hasan N.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2023

|

Vol. 120, nr 2

49--59

EN

Purpose: This work investigated carboxymethyl hydroxypropyl guar (CMHPG) as a potential base polymer for a fracturing fluid used in deep tight gas wells, synonym to high-temperature reservoirs. Fracturing is a common method to improve oil production by creating fractures in potentially productive reservoirs using fracturing fluids. Fracturing fluids are typically composed of water, sand, proppant, and many different additives to alter the capabilities of the fluid. Design/methodology/approach: A stable high-density fracturing fluid (HDFF) was developed to cope with scorching good temperatures up to 350°F (177°C)as well as to reduce the surface treating pressure. The HDFF consists of NaBr heavy brine, CMHPG, clay stabilizers, and zirconium and borate crosslinkers. A linear gel fluid was prepared by combining NaBr brine with CMHPG before adding the additives. The resulting fluid was then tested using a high-pressure, high-temperature (HPHT) rheometer. Findings: The results showed that the performance of the HDFF was optimum in an alkaline environment between pH 10 to 12. The efficiency of zirconium and borate crosslinkers were optimum at 0.7 ppm and 1.5 ppt, respectively. Concentrations higher than these values are not only uneconomical but will cause the fluid to be overly crosslinked, consequently reducing efficiency. In actual field operation, this is disastrous when the fluid does not flow to the fracturing column but instead swirls around the drill string as the drill string rotates. On the other hand, a reduction of concentration below the optimum values can cause fluid instability at high temperature reservoirs. Research limitations/implications: The study was limited to using two different kinds of crosslinkers and various concentrations. Future studies can be conducted using other kinds of crosslinkers, as well as an investigation into the effects of varying temperatures, pressures, and pH on the HDFF using CMHPG. Practical implications: It can be concluded that HDFF using CMHPG as the base polymer can be a potential use in formulating fracturing fluids. Originality/value: Information on the rheological behaviour of HDFF using NaBr and CMHPG can provide a reference point for future scientists in developing a new formulation of fracturing fluid.

10

Experimental Study of Surface Roughness Effect on the Rheological Behavior of MR Fluid

Stępień Barbara, Horak Wojciech

Tribologia

|

2022

|

nr 4

73--83

EN

Magnetorheological (MR) fluids are classified as smart materials. They are non-homogeneous substances of complex composition and are characterised by complex rheological properties. In addition, the characteristics of their behaviour can be actively affected by the magnetic field, both in terms of its value and spatial orientation. This paper presents the results of shear stress measurements of a commercial magnetorheological fluid using a plate-plate type geometry with a modified working surface. The purpose of the study was to determine the effect of changing the roughness of the measuring plate on the obtained shear stress results. Controlled shear rate tests and Magneto Sweep measurements were carried out for three MR fluid layer heights. The tests were carried out at magnetic field induction in the range of 0 to 680 mT. The study showed that the measurement system's geometric parameters significantly affect the MR fluid's behaviour under test. It was shown that increasing the surface roughness can increase or decrease the measured value of shear stress depending on the test parameters.

PL

Ciecze magnetoreologiczne (MR) zaliczane są do grona materiałów inteligentnych. Są to substancje niejednorodne o złożonym składzie i charakteryzują się złożonymi właściwościami reologicznymi. Ponadto charakterystyki ich zachowania mogą być aktywnie kształtowane przez pole magnetyczne, zarówno ze względu na jego wartość, jak i orientację przestrzenną. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów naprężenia stycznego komercyjnej cieczy MR z wykorzystaniem geometrii pomiarowej typu płytka–płytka o modyfikowanej powierzchni roboczej. Celem badań było określenie wpływu zmiany chropowatości płytki pomiarowej na uzyskiwane wyniki naprężeń ścinających. Przeprowadzono badania z kontrolowaną szybkością ścinania oraz pomiary typu Magneto Sweep dla trzech wysokości warstwy cieczy MR. Badania przeprowadzono przy indukcji pola magnetycznego w zakresie 0 do 680 mT. Badania wykazały, że parametry geometryczne układu pomiarowego istotnie wpływają na zachowanie się badanej cieczy MR. Wykazano, że w zależności od parametrów badania zwiększenie chropowatości powierzchni może powodować zwiększenie lub zmniejszenie rejestrowanej wartości naprężeń stycznych.

11

Sztywność i podatność mostów z betonu

Machelski Czesław

Inżynieria i Budownictwo

|

2022

|

R. 78, nr 9-10

426--432

PL

W pracy sformułowano określenie sztywność mostu, stosowane w przypadku obciążeń doraźnych (krótkotrwałych) oraz podatność mostu przydatne do analiz długotrwałych zmian (reologicznych) w konstrukcji obiektu. Analizowano trzy ujęcia podatności na przykładzie mostów z betonu. Pierwsze dotyczyło deformacji doraźnej (krótkotrwałej). W drugim uwzględnia się fazę budowy i efekty reologiczne zachodzące w betonie. Trzecie ujęcie jest przydatne w sytuacji monitoringu obiektu. W pracy podano przykłady analiz obiektów z betonu.

EN

The paper defines the stiffness of the bridge, used in the case of a motion loads (short-term), and the flexibility of the bridge useful for the analysis of long-term (rheological) changes in the structure of the object. Three shots of flexibility were analyzed on the example of concrete bridges. The first concerned ad short-term deformity. The second takes into account the construction phase and rheological effects occurring in concrete. The third shot is useful in the situation of monitoring the object. The paper gives examples of analyses of concrete objects.

12

Monitoring przęseł mostowych wybudowanych metodą wspornikową

Machelski Czesław

Inżynieria i Budownictwo

|

2022

|

R. 78, nr 1-2

42--45

PL

Negatywną cechą mostów technologii betonowania wspornikowego są duże długotrwałe ugięcia jako wynik procesów reologicznych w betonie i stali sprężającej. W niniejszym artykule ugięcie jest reprezentowane jako funkcja czasu eksploatacji konstrukcji mostu, skalibrowana przez wyniki monitoringu. Analizy przedstawione w artykule zostaną wykorzystane do opracowania modeli reologicznych. W podsumowaniu podano funkcję pełzania.

EN

The negative feature ot the cantilever concreting technology bridges is a large long-term deflection, as a result of rheological processes in the concrete and in the pre-tensioning steel. In this paper the deflection is represented as a function of the service time ot the bridge structure, calibrated by the results of monitoring. Analyses presented in this paper will be used to develop rheological models. As the summary result of creep function.

13

10 lat eksploatacji i monitoringu mostu Rędzińskiego we Wrocławiu

Biliszczuk Jan, Teichgraeber Marco, Hawryszków Paweł

Inżynieria i Budownictwo

|

2022

|

R. 78, nr 1-2

14--18

PL

W sierpniu 2011 r. otwarto dla ruchu most Rędziński we Wrocławiu. Most został wyposażony w rozbudowany system monitorowania konstrukcji (SHM), wsparty dodatkowymi pomiarami geodezyjnymi. Obserwacje 10-letnie dostarczyły wielu interesujących danych dotyczących zachowania konstrukcji podczas jej eksploatacji. W pracy przedstawiono wybrane wyniki uzyskane z pomiarów SHM i geodezyjnych oraz oceniono wpływ zjawisk reologicznych na rozkład sił wewnętrznych i bezpieczeństwo konstrukcji.

EN

In August 2011, the concrete cable-stayed bridge with an atypical structure open to traffic - the Rędziński Bridge in Wrocław, Poland. The bridge has been equipped with an extensive structure monitoring system (SHM), supported by additional geodetic measurements. The 10-year observations provided a lot of interesting data on the behaviour of the structure during its operation. The paper presents selected results obtained from SHM and geodetic measurements, and assesses the influence of rheological phenomena on the distribution of internal forces and the safety of the structure.

14

Zawiesina nanorurek z surfaktantem, a właściwości reologiczne zapraw cementowych

Goldmann Eryk, Kostrzanowska-Siedlarz Aleksandra, Górski Marcin, Klemczak Barbara

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 4

275--284

PL

Dodatek nanomateriałów węglowych wpływa na szereg właściwości kompozytów cementowych. Pomimo wielu badań na temat właściwości stwardniałych materiałów cementowych, wpływ nanorurek węglowych [MWCNT, ang. Multiwall Carbon Nanotube] na właściwości reologiczne zapraw cementowych, wciąż nie jest wystarczająco opisany. Badania wykazały, że właściwości reologiczne zapraw z MWCNT, oznaczone Viskomatem NT, okazały się bardzo zależne od czasu sonikacji i ilości MWCNT. Wraz ze wzrostem czasu sonikacji zawiesiny z MWCNT i surfaktantem oraz wraz ze zmniejszeniem zawartości MWCNT płynność zaprawy jest większa, tym samym zmniejsza się zarówno granica płynięcia jak i lepkość plastyczna.

EN

The addition of carbon nanomaterials influences the variety of properties, of cementitious composites. Despite the multiple researches in the topic of properties of the hardened cement materials the influence of the Mutiwall Carbon Nanotubes [MWCNT] on rheological parameters of the cement mortars is not sufficiently described. Research shows that rheological properties of cement mortars with the MWCNTs, determined with the use of Viscometer NT, proved to be strongly dependent on the sonication time and amount of MWCNT, added. Increase of sonication time of MWCNT suspension with surfactant and decrease of amount of MWCNT caused increment in fluidity while yield stress parameter and plastic viscosity parameter decreased.

15

Wpływ mączki ze skorupek jaj kurzych i z wapienia, na właściwości reologiczne zaczynów cementowych

Grzeszczyk Stefania, Kaleta-Jurowska Alina, Jurowski Krystian

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 6

403--411

PL

Przedstawiono badania wpływu mączki, uzyskanej ze skorupek jaj kurzych oraz z wapienia, na właściwości reologiczne zaczynów cementowych. Mączki dodano do cementu portlandzkiego CEM I 42,5 R, w ilości 30%. Stwierdzono większe granice płynięcia i lepkości plastyczne dla zaczynów z cementów z dodatkiem mączki ze skorupek jaj kurzych, od zaczynów cementowych, z dodatkiem mączki z wapienia. Przyczyną jest wpływ budowy błonki jajka kurzego. Chłonąca wodę i pęczniejąca w zaczynie cementowym błonka, powoduje wzrost lepkości oraz zwiększenie tiksotropii w wyniku łączenia się cząstek, w porównaniu z klasycznym zaczynem oraz zaczynem z dodatkiem mączki z wapienia.

EN

The paper presents the effect of the powders obtained from eggshells and limestone on the rheological properties of cement pastes. Both powders were added to Portland cement CEM I 42.5 R, 30% by mass. The higher yield stress and plastic viscosity of the cement pastes prepared with the addition of eggshell powder, compared to the cement pastes made with limestone powder, were explained by the influence of the eggshell membrane and its chemical structure. The membrane, which absorbs water and expands in the cement paste, is causing an increase in rheological parameters. The membrane, which absorbs water and swells in the cement paste, causes an increase in viscosity and thixotropy compared to the neat cement slurry and slurry with limestone meal added as a result of particle bonding.

16

Method of Research on the Dynamic Viscosity of Magnetic Fluids at High Shear Rate

Szczęch Marcin, Horak Wojciech

Tribologia

|

2021

|

nr 1

53--63

EN

Magnetic fluids have an important position in the design of technical systems due to their unique properties. They are used primarily in mechanical energy dissipation systems, i.e. brakes and vibration dampers, as well as in the design of seals. In many applications, the magnetic fluid operates at high flow velocities through narrow slots. Therefore, there is a need to determine the rheological properties of this type of substance at high shear rates. Due to the high density of magnetic fluids and the associated occurrence of mass forces, as well as the requirements regarding the distribution of the magnetic field, the measurement of the viscosity of magnetic fluids at high shear rates is extremely difficult when conventional measuring systems are used. The paper presents a proposal for a new measuring system and a method to determine the viscosity of magnetic fluids at high shear rates, as well as the results of research on the possibility of using the presented structure in the case of ferrofluids.

PL

Ciecze magnetyczne ze względu na swoje unikatowe właściwości mają ugruntowaną pozycję w konstrukcji układów technicznych. Znalazły zastosowanie przede wszystkim w systemach dyssypacji energii mechanicznej, tj. hamulcach i amortyzatorach drgań, jak również w konstrukcji uszczelnień. W wielu aplikacjach ciecz magnetyczna pracuje w warunkach wysokich prędkości przepływu przez wąskie szczeliny. W związku z tym istnieje potrzeba wyznaczania właściwości reologicznych tego typu substancji przy wysokich szybkościach ścinania. Ze względu na znaczną gęstość cieczy magnetycznych i związane z tym występowanie sił masowych, jak również wymagania odnośnie do przestrzennego rozkładu pola magnetycznego pomiar lepkości cieczy magnetycznych w wysokich szybkościach ścinania w przypadku zastosowania konwencjonalnych układów pomiarowych jest istotnie utrudniony. W pracy przedstawiono propozycję nowego układu pomiarowego, metody pomiaru lepkości cieczy magnetycznych w wysokich szybkościach ścinania oraz wyniki badań dotyczących możliwości wykorzystania przedstawionej konstrukcji w przypadku ferrocieczy.

17

The effect of filler content on the viscosity of polymer composites

Markovičová Lenka, Zatkalíková Viera, Kojnoková Tatiana

Quality Production Improvement - QPI

|

2021

|

Vol. 3, Iss. 1

293--298

EN

Currently, research on materials containing magnetic magnetic particles give opportunity to the prepare and study of composites with interesting magnetic features. One possibility for producing such materials is the use of fillers with magnetic properties. The final properties of such composites depend mainly on characteristic polymer matrix. However, the addition of magnetic materials arose use of new technologies. Such builders include the magnetic ferrites. Metal hexaferrites represent well researched group of magnetic materials (Mallick, 1993). Their high values of magnetocrystalline anisotropy and saturation magnetization enable widespread application of these materials as permanent magnets. Low price and excellent chemical stability with suitable magnetic characteristics classified ferrites to one of the most important magnetic materials (Rigbi, 1988). The experimental material used was a composite formed by combining a polymer matrix (linear polyethylene HDPE), and the hard-magnetic strontium ferrite labeled FD 160S as a filler. Composites with different filler contents were prepared from the starting materials. The dependence of viscosity on the content of ferrite filler was determined by rheological measurements.

18

Characteristics of physicochemical and rheological properties of chitosan hydrogels based on selected hydroxy acids

Zavyalova Olga, Gajewska Sandra, Dąbrowska-Wisłocka Dominika, Sionkowska Alina

Engineering of Biomaterials

|

2021

|

Vol. 24, no. 161

2--7

EN

Chitosan is a natural cationic polymer that dissolves in an acidic environment and forms gels. Its properties depend on the degree of deacetylation and molecular weight. It is a bioactive compound with antibacterial and film-forming properties that allow to increase the regenerative capacity of the skin. Moreover, it is biodegradable, biocompatible, non-toxic, and stable. In this research, chitosan was combined with mandelic and lactobionic acids which are characterized by biological activity and low toxicity. This combination not only has a positive effect on the chitosan solubility, but it also allows to obtain new biomaterials whose positive features of the base ingredients are enhanced by their synergistic effect. The obtained hydrogels were assessed regarding the interaction of chitosan and hydroxy acid molecules, and the stability of the resulting structures was examined. The research was performed by using rheological methods and IR spectroscopy. Chitosan hydrogels made with mandelic acid are characterized by higher viscosity values, as compared to hydrogels containing lactobionic acid. The samples of the obtained hydrogels stored for 7 days showed no signs of degradation and their viscosity values were constantly increasing, which proves the ongoing process of creating new bonds between hydroxy acid molecules and chitosan chains. After this time, the hydrogels with mandelic acid revealed higher viscosity values in comparison to hydrogels made with lactobionic acid. Based on the obtained IR spectra, the shifts of the characteristic chitosan bands as a result of interaction with the tested hydroxy acids were analyzed.

19

Targeted modification of the composition of polymer systems for industrial applications

Ondrušová Darina, Labaj Ivan, Pajtášová Mariana, Vršková Juliana, Božeková Slavomíra, Feriancová Andrea, Skalková Petra

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2021

|

Vol. 69, nr 2

art. no. e136721

EN

The targeted modification of the material composition is a common procedure used to improve the parameters of the final products. This paper deals with the targeted modification of polymer systems composition using two various types of alternative fillers. The first type of alternative filler (SVD) has been obtained from energetics where it arises as a by-product of flue gas desulfurization. The second alternative filler used (KAL) is based on waste from glass production. The elastomeric systems designed for the production of car tires and solid wheels for transport systems were used in the role of modified polymer systems. Alternative fillers (SVD, KAL) have been applied as a substitution of commonly used fillers (carbon black, silica). The filler – elastomeric matrix interaction, rheology, cure characteristics, as well as hardness and rebound resilience of vulcanizates, which are important parameters for their industrial application, have been studied in the new prepared polymeric systems. The main output of the work is a new formulation of an elastomeric system for industrial applications with high rebound resilience and low rolling resistance, which is the subject of the international patent. The modification of composition using raw material substitution can also bring significant environmental and economic effects.

20

Creep damage model of rock mass under multi-level creep load based on spatio-temporal evolution of deformation modulus

Zhang Xing, Lin Hang, Wang Yixian, Zhao Yanlin

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 2

508--523

EN

To study the damage characteristics of rock mass under multi-level creep load, damage variable D was defined based on the spatio-temporal evolution characteristics of deformation modulus E, and the Kachanov damage theory is used to describe the damage evolution, then the damage evolution equation of the rock mass under multi-level creep load is obtained. Combining the damage evolution equation with the Lemaitre strain equivalence principle, the creep damage constitutive model of rock mass under multi-level creep load considering initial damage is obtained. By comparing the results of uniaxial and triaxial tests with the calculated values of the model, the rationality, reliability, application range of the model proposed in this paper is verified. According to the results of parameter inversion, obtain the relationship between damage, stress and time. Results show that time and stress are the important factors influencing the damage of rock mass under multi-level creep loading, the damage increases with time and stress level. However, the influence of time and stress on damage has a significant stress response characteristics: under low stress, the instantaneous damage Dis caused by the instantaneous stress loading is the main reason for the damage. With the increase of the load level, the main cause of the damage gradually changes from the instantaneous loading of the stress to the creep accumulation of the damage, and the greater the initial damage, the higher the time-dependent damage DiT proportion in the global damage.