Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The advantage of composite materials used in downhole cutting tools

Mustafayev Amir G., Nasirov Chingiz R.

Nafta-Gaz

|

2024

|

R. 80, nr 1

19--29

EN

One of the important reserves for the growth of oil and gas production is the acceleration of emergency recovery work in production and exploration wells at minimal cost. A significant amount of work in downhole conditions is performed using downhole destructive and cutting tools. Each oil and gas producing country annually uses more than 100 standard sizes, thousands of cutting tool sets: downhole, annular, combined, pilot, internal and external pipe cutters, as well as reamers for cutting side “windows” in production strings. Therefore, the need for them is growing significantly every year. The conducted experiments show that during the operation of cutting tools, the working abrasive-cutting part of the tool wears out and collapses, but the body, other elements and the connecting thread remain suitable for further operation. Therefore, the restoration of working bodies, consisting of crushed particles of used borehole cutting tools, is an urgent scientific and technical task for the oil and gas industry. When repairing oil and gas wells, as well as eliminating the most complex accidents, more than a hundred standard sizes of downhole cutting and destructive tools are used. Currently, an acute shortage of this equipment in oilfield facilities makes it necessary to reconsider the technologies for restoring downhole cutting and destructive tools and introduce them into production. The conducted studies show that there is not enough information about the thickness and height of the layers of the material applied to the damaged area of the cutting and destructive tool, as well as the information necessary for the optimal mode of its operation and its effectiveness after restoration. Composite materials are widely used in the preparation of cutting-chopping and destructive elements of oil-field tools and equipment used in the drilling, operation and repair of wells. In order to increase the cutting capacity of the cutting part of the tool, it is necessary to investigate the advantages of tungsten-carbide (TC) type composite materials compared to other materials and ensure their resistance to high temperatures. As a result of theoretical studies, the stress-deformation state of the contact areas of the composite elements, where the working areas of the cutting and destructive tools are reinforced, and the dependence of the productivity of the composite materials on the speed of transition to metal and the sizes of the composite grains were determined by using the finite element method (two-dimensional simplex elements).

PL

Jedną z ważnych kwestii wpływających na wzrost wydobycia ropy naftowej i gazu ziemnego jest przyspieszenie awaryjnych prac naprawczych w odwiertach eksploatacyjnych przy minimalnych kosztach. Znacząca ilość pracy w warunkach wgłębnych w otworach wykonywana jest z zastosowaniem otworowych narzędzi niszczących i skrawających. Każdy kraj produkujący ropę i gaz rocznie stosuje ponad sto standardowych rozmiarów zestawów tysięcy narzędzi skrawających: otworowych, pierścieniowych, łączonych, pilotażowych, wewnętrznych i zewnętrznych przecinaków do rur, jak również rozwiertaki do wycinania „okien” bocznych w rurach eksploatacyjnych. Tym samym każdego roku zapotrzebowanie na te narzędzia znacząco wzrasta. Przeprowadzone doświadczenia pokazują, że podczas pracy narzędzi skrawających część robocza ścierająco-tnąca narzędzia zużywa sie i zapada, lecz korpus, inne elementy i gwint łączący pozostają odpowiednie do dalszej pracy. Tym samym, odbudowa korpusów roboczych, składających się ze zmiażdżonych cząstek zużytych otworowych narzędzi skrawających, jest pilnym zadaniem badawczym i technicznym dla przemysłu ropno-gazowego. Podczas naprawy odwiertów ropnych i gazowych oraz likwidacji najbardziej skomplikowanych awarii stosuje się ponad sto standardowych rozmiarów otworowych narzędzi skrawających i niszczących. Obecnie poważny niedobór tego sprzętu na złożach ropy naftowej wymusza konieczność ponownego rozważenia technologii dla naprawy otworowych narzędzi skrawających i niszczących oraz wprowadzania ich do produkcji. Przeprowadzone badania pokazują, że brak jest wystarczających informacji o grubości i wysokości warstw materiału nakładanych na uszkodzoną powierzchnię narzędzia skrawającego i niszczącego, oraz informacji koniecznych dla optymalnego trybu jego pracy i jej skuteczności po renowacji. Materiały kompozytowe są szeroko stosowane w przygotowywaniu elementów tnąco-skrawających i niszczących dla narzędzi naftowych i sprzętu stosowanego przy wierceniu, pracy i naprawie odwiertów. W celu zwiększenia wydajności cięcia części tnącej narzędzia konieczne jest zbadanie zalet materiałów kompozytowych typu węglik wolframu (TC) w porównaniu z innymi materiałami, oraz zapewnienie ich odporności na wysokie temperatury. W wyniku badań teoretycznych określono stan naprężeniowo-odkształceniowy obszarów styku elementów kompozytowych, w których wzmocnione są obszary robocze narzędzi skrawających i niszczących oraz zależność wydajności materiałów kompozytowych od prędkości przejścia w metal i rozmiarów ziaren kompozytowych metodą elementów skończonych (dwuwymiarowe elementy sympleksowe).

2

Wood-based composite materials in the aspect of structural new generation materials. Recognition research

Czajkowska Anna, Rydzkowski Tomasz, Laskowska Dorota

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 1

art. no. e146618

EN

Composite materials are a constantly evolving group of engineering materials, which has significantly changed their current, and potential role as structural materials over the past decades. Composites offer greater strength, stiffness, and less deformation to structural designers than previously available engineering materials. Resin matrix composites are widely used in the transportation, marine, aerospace, energy, and even sports industries. The manufacturing stage has a profound influence on the quality of the final product. This paper presents the production of composite materials by gravity casting in silicone moulds, using an epoxy/polyester resin matrix reinforced with wood chips and shredded glass fiber reinforced composite from recycled wind turbine blades. Some of the fabricated samples were degassed in a reduced-pressure chamber. The mechanical properties of the produced material were then examined. It was noted that the silicone moulds did not affect the resin self-degassing due to the large surface area to weight ratio, and the remaining small air bubbles had a limited effect on the mechanical properties of the samples. The filler used also played a significant role. Composites filled with crushed GFRC showed better strength properties than composites filled with wood chips. The conducted research is aimed at selecting materials for further testing with a view to their use in the manufacture of next-generation wood-based composite structural materials.

3

Tribological properties of materials designed for contact wire / current collector slider contacts

Posmyk Andrzej, Myalski Jerzy

Tribologia

|

2023

|

nr 4

53--58

EN

The article describes basics of production as well as a structure and tribological properties of a composite with a B101 bronze matrix and glassy carbon acting as a solid lubricant. The composite is intended for use as a sliding cover of a current collector in a rail transport. It is intended to replace the previously used carbon-copper composites, which have insufficient mechanical properties for high-speed rail. The results of comparative tribological tests of the matrix and composite material in contact with a traction copper (Cu-ETP) confirmed lower wear of the composite than that of the matrix under friction in air, without current load. The addition of 10% of a large-cell glassy carbon foam (90% porosity) reduced the wear of the contact (by 28% and 10%) but did not significantly reduce (by 8.4–5.8%) the friction forces. In the tested contacts abrasive and adhesive wear, caused by the presence of copper, dominated. Self-mated materials tend to develop adhesive bonds. Therefore, the next stage of the research optimising a composite production process, e.g. by using a glassy carbon foam with smaller elementary structure or glassy carbon microparticles will be used.

PL

W artykule opisano podstawy wytwarzania, budowę i właściwości tribologiczne kompozytu z osnową z brązu B101 i węglem szklistym pełniący rolę smaru stałego. Kompozyt jest przewidziany do zastosowania jako nakładka ślizgowa odbieraka prądowego w transporcie szynowym. Ma on zastąpić stosowane dotychczas kompozyty węglowo miedziane, które mają niewystarczające właściwości mechaniczne dla kolei wysokich prędkości. Wyniki porównawczych badań tribologicznych materiału osnowy i kompozytu we współpracy z miedzią trakcyjną (Cu-ETP) potwierdziły mniejsze zużycie kompozytu niż osnowy w warunkach tarcia technicznie suchego, bez obciążenia prądowego. Dodanie 10% wielkokomórkowej pianki (porowatość 90%) z węgla szklistego zmniejszyło zużycie skojarzenia (o 28% i 10%), ale nie zmniejszyło znacząco (o 8.4–5.8%) sił tarcia. W badanych skojarzeniach dominowały zużywanie ścierne i adhezyjne spowodowane obecnością miedzi. Materiały jednoimienne mają skłonność do sczepień adhezyjnych. Dlatego w następnym etapie badań zostanie wykorzystana optymalizacja procesu wytwarzania kompozytu, np. przez zastosowanie pianki z węgla szklistego o mniejszych wymiarach elementarnej komórki struktury oraz mikrocząstek węgla szklistego.

4

Wybrane właściwości gruntowych materiałów kompozytowych jako materiału konstrukcyjnego do budowy niskich nasypów obwałowań przeciwpowodziowych

Brzeziński Bartłomiej, Olchawa Andrzej, Wierzbicka Marianna

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 6

32--36

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych właściwości fizycznych i mechanicznych (zagęszczalności, ściśliwości, przewodności hydraulicznej oraz wytrzymałości na ścinanie) gruntowych materiałów kompozytowych stanowiących mieszaninę torfu, popiołu lotnego i wapna hydratyzowanego. W świetle uzyskanych wyników, parametry geotechniczne wszystkich kompozytów są porównywalne, co stanowi, że o przydatności materiału może decydować kryterium roboczego przedziału wilgotności.

EN

The paper presents the results of laboratory tests of physical and mechanical properties (compaction, compressibility, hydraulic conductivity, and shear strength) of ground composite materials made of peat, fly ash and hydrated lime. The results showed that the geotechnical parameters of the all composites are comparable. Given to these properties it may be accepted that range of working moisture is most usefulness parameter to assessment of composite as an embankment construction material.

5

Adaptacja historycznych konstrukcji do nowych wymagań eksploatacyjnych na przykładzie klatki schodowej z początku XX wieku

Bajno Dariusz

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 9

29--32

PL

W artykule opisano przypadek badawczy i aplikacyjny, pozwalający na akceptowalny zakres ingerencji oraz zastosowaną technologię wzmocnienia z użyciem nowoczesnych materiałów w celu zachowania wartości historycznej obiektu. Pojedyncze wdrożenie nowych rozwiązań pozwoli na ocenę skuteczności i przydatności takich metod w ratowaniu unikatowych konstrukcji obiektów historycznych i zabytkowych. Inspiracją do takiego podejścia było docelowe wprowadzenie bezinwazyjnej techniki wzmacniającej, która nie zmieniła cennego i autentycznego wyglądu historycznych konstrukcji, zapewniając jednocześnie im odpowiednią nośność, ponieważ stosowane pierwotnie materiały budowlane nie znajdują swoich odpowiedników w aktualnych przepisach i normach. Przedmiotem artykułu jest żelbetowa klatka schodowa, wykonana w 1910 r., stanowiąca komunikację pionową szpitala, która powinna zostać dostosowana do współczesnych wymagań użytkowych i bezpieczeństwa.

EN

The article describes both, research and application case, allowing for an acceptable range of interference and the strengthening technique in order to preserve the historical value of the object, using the modern materials. Such a single implementation of new solutions will make it possible to assess the effectiveness and usefulness of such methods, saving unique structures of historical and historic buildings. The inspiration for this approach was the targeted introduction of a non-invasive reinforcing technique that will not change the valuable and authentic appearance of historical structures, while providing them with adequate load-bearing capacity, because the originally used building materials do not find their equivalent in current regulations and standards. The subject of the article is a reinforced concrete staircase, made in 1910 that has been used for the vertical communication of the hospital, which should have been adapted to modern safety requirements.

6

Analysis of the influence of adding rubber recyclate on the strength properties of epoxy-glass composites

Abramczyk Norbert, Żuk Daria, Panasiuk Katarzyna

Journal of KONBiN

|

2023

|

Vol. 53, iss. 1

1--24

EN

The article attempts to assess the possibility of using rubber recyclate as a component of composite materials. Research is being carried out to develop a technology for the production of composite materials with the addition of rubber waste. These tests are aimed at increasing the reliability and safety of the operation of structures exposed to longterm impact of devices generating vibrations. At the same time, work is underway on the use of complex composite surfaces as sound-absorbing elements. The new direction of using recyclates will have a positive impact on the management of environmentally harmful waste, taking into account a favorable economic factor.

PL

W artykule podjęto próbę oceny możliwości wykorzystania recyklatu gumowego jako składnika materiałów kompozytowych. Prowadzone są badania mające na celu opracowanie technologii wytwarzania materiałów kompozytowych z dodatkiem odpadu gumowego. Badania te są ukierunkowane na zwiększenie niezawodności i bezpieczeństwa obsługi konstrukcji narażonych na długotrwałe oddziaływanie urządzeń generujących wibracje. Jednocześnie trwają prace nad wykorzystaniem złożonych powierzchni kompozytowych jako elementów dźwiękochłonnych. Nowy kierunek wykorzystania recyklatów będzie miał korzystny wpływ na zagospodarowanie szkodliwych dla środowiska odpadów z uwzględnieniem korzystnego czynnika ekonomicznego.

7

An experimental investigation of fracture modes and delamination behaviour of carbon fiber reinforced laminated composite materials

Musafir Mustafa Abd Alhussein, Ameer Zuhair Jabbar Abdul, Hamzah Ahmed Fadhil

Diagnostyka

|

2023

|

Vol. 24, No. 1

art. no. 2023101

EN

Mechanically, composite laminates perform exceptionally well in-plane but poorly out-of-plane. Interlaminar damage, known as "delamination," is a major issue for composite laminates. Results from Mode-I and Mode-II experimental testing on twill-woven carbon fiber reinforced (CFRP) laminates are analyzed in this paper. Composite Mode-I fracture toughness was determined using three different methods in accordance with ASTM D5528: modified beam theory, compliance calibration, and a codified compliance calibration. Two methods, the Compliance Calibration Method and the Compliance-Based Beam Method, were used to determine the Mode-II fracture toughness in accordance with ASTM D7905. Stick-slip behavior is quite evident in the composite's ModeI fracture toughness test findings. The MBT technique's 𝐺Ic values for initiation and propagation are 0.533 and 0.679 KJ/m2 , respectively. When comparing the MBT approach to the industry-standard ASTM procedure for determining fracture toughness Mode-I, the MBT method was shown to be highly compatible. Furthermore, the 𝐺IIc values for the CBBM technique are 1.65 KJ/m2 for non-pre cracked and 1.4 KJ/m2 for pre-cracked materials. The CBBM method shows a good method to evaluate fracture toughness Mode-II, due to not needing to monitor the length of the crack during delamination growth to get the value of the fracture toughness.

8

A review of the seismic performance behaviour of hybrid precast beam-to-column connections

Ghayeb Haider Hamad, Sulong N. H. Ramli, Razak Hashim Abdul, Mo Kim Hung, Ismail Zubaidah, Hashim Huzaifa, Gordan Meisam

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 1

art. no. e35, 2023

EN

In order to withstand challenges such as earthquakes, it is important to appropriately design the beam-to-column connection of precast structures. Numerous precast connections were designed to be used worldwide to attain satisfactory seismic performance. The failures observed for many beam-column connections were primarily due to the brittle behaviour of poor connection details between the precast concrete members. This review article examines past experimental studies which used hybrid precast connections comprised of three types: (1) dry and wet connections with steel sections (Type I), (2) composite concrete (Type II), and (3) composite concrete and steel sections (Type III). The seismic performance behaviour of these connection types was evaluated and compared with that of the monolithic connections. The analysis showed that both the dry semi-rigid and rigid connections Type I can be implemented in the seismic zones. In addition, most of the wet connections Type I, Type II, and Type III can simulate the behaviour of monolithic rigid connections. Therefore, the wet connections Type I, Type II, and Type III can withstand high seismic excitations. Overall, the performance of hybrid dry connection Type I can be improved by using strengthening technique methods in the connection to maintain the continuity of the PC beam. Moreover, the use of composite materials with and without the steel sections as connector elements in the connection (Type II and Type III) can be a feasible method to simulate the seismic performance of monolithic connections.

9

Analysis of a crash on a vehicle system by adjusting appropriate input parameters to manage energy absorption capacity for enhancing passenger safety

Dhamone Sagar Parashuram, Padmakumar Arunkumar

Acta Innovations

|

2023

|

no. 50

5--17

EN

The aim of the research is to develop a front bumper system that absorbs maximum impact energy as compared to the current bumper available in the market, Bumper design is based on increasing the area of the crumping zone to slow down the collision and observe the impacts taking place at the time of jerks and reduces the percentage of damage. To develop the system, the number of load cases tested numerically in passive safety simulation has increased significantly in recent years. The variety of applications may be divided into three main topics: structural crashworthiness of the whole car, passenger protection, and crashworthiness of components. Present theories and practices. To absorb impact, the front bumper of the car uses a spring-loaded system that is installed between the bumper and the support for the chassis structure. This system is made of metal and serves as the bumper's structural foundation. A honeycomb structure is being added to the bumper as a composite material together with a layer of galvanized iron as it is being created in this manner, which increases strength while weighing less. This arrangement design is suitable for psychoacoustics, varying velocity explicit analysis is performed with the approach of finite element analysis, experimental testing is carried out for the validation of the value and advanced manufacturing methods are implemented with statistical results, and one of the cheapest systems is developed as compared to the current bumper systems.

10

Porównanie technologii cięcia materiału kompozytowego o budowie warstwowej z wykorzystaniem technologii obróbki skrawaniem oraz technologii cięcia wysokociśnieniowym strumieniem wodno-ściernym

Kudelski Rafał, Kostilek Krzysztof

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2022

|

nr 5-6

70--77

PL

W artykule przedstawiono porównanie cięcia materiału kompozytowego typu Extrabond aluminium – rdzeń polietylowy – aluminium z wykorzystaniem klasycznej technologii frezowania oraz technologii cięcia wysokociśnieniowym strumieniem wodno-ściernym. Zakres prowadzonych prac obejmował: wycięcie próbek w kształcie litery H, pomiar dokładności wymiarowo- kształtowej uzyskanych próbek oraz pomiar chropowatości powierzchni po cięciu na warstwie aluminium próbki kompozytowej. Cięcie wysokociśnieniowym strumieniem wodno-ściernym oraz frezowanie (współbieżne oraz przeciwbieżne) odbywały się z identyczną prędkością posuwu, tj.: 13,33 mm/s, 20 mm/s oraz 33,33 mm/s. W części końcowej artykułu przeprowadzono analizę uzyskanych wyników badań oraz wyciągnięto wnioski.

11

The use of acoustic emission to determine the safe load range of GFRP composites used in ship and aviation structures

Dudzik Krzysztof, Charchalis Adam

Journal of KONBiN

|

2022

|

Vol. 52, iss. 3

87--105

EN

The article presents the methodology and results of strength tests with simultaneous registration of acoustic emission. The subject of the research were glass fibrereinforced plastics (GFRP) made by hand lamination. The obtained results allows to identify the stresses characteristic of the individual stages of the material failure process. These results can be the basis for determining the safe scope of application of the mentioned materials, especially helpful at the stage of designing ship and aircraft structures. The analysis of the test results allows to determine the safe level of stresses not exceeding about 70 MPa.

PL

W artykule przedstawiono metodykę oraz wyniki badań wytrzymałościowych z jednoczesną rejestracją emisji akustycznej. Przedmiotem badań były materiały kompozytowe polimerowo-szklane wykonane metodą laminowania ręcznego. Uzyskane wyniki pozwalają na identyfikację naprężeń charakterystycznych dla poszczególnych etapów procesu niszczenia badanego materiału. Wyniki te mogą być podstawą do wyznaczania bezpiecznego zakresu stosowania wspomnianych materiałów, szczególnie pomocne na etapie projektowania konstrukcji okrętowych i lotniczych. Analiza wyników przeprowadzonych badań pozwalają określić bezpieczny poziom naprężeń nieprzekraczających ok. 70 MPa.

12

Analysis of strength parameters at tension of epoxy-glass composites with rubber recyclate addition

Żuk Daria, Abramczyk Norbert, Panasiuk Katarzyna

Journal of KONBiN

|

2022

|

Vol. 52, iss. 1

131--150

EN

The aim of the research was to analyze the strength parameters of epoxy-glass sandwich composites with the addition of rubber recyclate. Material samples were subjected to a static tensile test performed on a universal testing machine in accordance with the current standard for fiber-reinforced composite materials. The test results showed that the addition of rubber recyclate increases the plastic parameters of the composite, which allows considering the use of the tested material for structures loaded with the vibration and noise scale. The use of rubber recyclate to modify the strength parameters of the composite allows to reduce the amount of rubber waste and ensures the durability of the new material.

PL

Celem badań była analiza parametrów wytrzymałościowych kompozytów przekładkowych epoksydowo-szklanych z dodatkiem recyklatu gumowego. Próbki materiałów poddano statycznej próbie rozciągania przeprowadzonej na uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej zgodnie z aktualną normą dla materiałów kompozytowych zbrojonych włóknami. Wyniki badań wykazały, iż dodatek recyklatu gumowego zwiększa parametry plastyczne kompozytu, co pozwala na rozważenie zastosowania badanego materiału na konstrukcje obciążone znacznymi drganiami i hałasem. Zastosowanie recyklatu gumowego w celu modyfikacji parametrów wytrzymałościowych kompozytu umożliwia zmniejszenie ilości odpadów gumowych i zapewnia niezawodność wytrzymałościową nowego materiału.

13

Przegląd metod wzmacniania konstrukcji żelbetowych przy użyciu materiałów kompozytowych

Kotynia Renata

Inżynieria i Budownictwo

|

2022

|

R. 78, nr 11-12

503--515

PL

W pracy przedstawiono sposoby wzmacniania elementów żelbetowych przy użyciu biernych i czynnych systemów wzmacniania materiałami z włóknami węglowymi CFRP przyklejanymi na powierzchni betonu lub wklejanymi w betonowe bruzdy. Omówiono zagadnienia wzmocnień dotyczące zginania i ścinania sposobem biernym oraz czynne systemy wzmocnień. Zaprezentowano wyniki badań własnych prowadzonych w Katedrze Budownictwa Betonowego PŁ w zakresie wzmocnień na zginanie metodami EBR oraz NSMR przy użyciu biernych i czynnych technik. Dodatkowo przedstawiono wyniki badań własnych wzmocnień na ścinanie przy użyciu taśm i mat przyklejanych na zewnętrznej powierzchni oraz taśm wklejanych metodą NSMR.

EN

The paper presents strengthening methods of reinforced concrete elements using passive and active strengthening systems with CFRP carbon fibre materials bonded on the concrete surface or embedded in concrete grooves. The issues of passive and active flexural and shear strengthening have been discussed. The results of own research, carried out at the Department of Concrete Structures, have been presented in the field of flexural strengthening by EBR and NSMR methods, using both passive and active techniques. Additionally, the results of the own research on shear strengthening using strips bonded on the surface using the NSMR method have been presented.

14

Research of stress concentration at closely placed holes in wing bearing area in anisotropic plater

Maksymovych Marta, Lazorko Aleksandr, Maksymovych Olesia, Dmitriiev Oleh

Diagnostyka

|

2022

|

Vol. 23, No. 4

art. no. 2022302

EN

In this article effective approach of the study of high-stress concentration at closely placed holes in wing bearing area (in anisotropic plates) is proposed. It is based on the boundary integral equation method with the additional use of the asymptotic method. The simplicity, precision of the approach and the stability of the solution are illustrated in the calculation of stresses in the plate with a circular hole, an elliptical hole, elongated holes, a plate with two closely spaced elliptical holes.

15

Composite materials in conservation of historical buildings: examples of applications

Jurczakiewicz Stanisław, Karczmarczyk Stanisław

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 1

73--89

EN

Traditional methods of restoring historical buildings typically consisted in replacing the damaged elements or additional steel and reinforced concrete elements were inserted into the old structure. They significantly interfered with the statics and aesthetics of buildings. Current composite materials used in restoration damage the old structure only slightly and can usually be removed in the future. Due to these advantages they comply with the conservation lawin force. This paper presents a few examples of practical applications of composites the authors have designed for structural reinforcement and protection of historical buildings. Repairs of columns, vaults, masonry walls, stone facades and wooden beams with the use of steel screw-shaped bars and high strength fibres in epoxy resin or cement matrix were presented. Problems of ensuring the proper bond of the composite to the old substrate and insufficient coverage of the fibers with the cement matrix were considered. Although the threats and structural damages which occur in most historical buildings tend to be similar, individual design solutions are required in each case. Historical investigation and detailed measurement of geometry and deflections have to be made before choosing the appropriate method of reinforcing the old structure. It can be predicted that prestressing composite materials used for historical structures will also be applied.

PL

Materiały kompozytowe, zwane też kompozytami, to materiały o niejednorodnej strukturze, złożone z dwóch lub więcej komponentów o różnych właściwościach. Kompozyty mają zastosowanie w wielu dziedzinach techniki, w tym również w budownictwie. Od kilkudziesięciu lat istnieją materiały kompozytowe zawierające włókna o bardzo wysokiej, nieosiągalnej wcześniej wytrzymałości na rozciąganie i dużej odporności chemicznej. Tradycyjne naprawy i wzmocnienia budynków polegały na wymianie lub uzupełnieniu zniszczonych elementów lub na powiekszaniu przekrojów w celu zapewnienia większej nośności. Tego typu działania są niekorzystne w odniesieniu do obiektów historycznych i zabytkowych. Natomiast takie cechy nowych materiałów kompozytowych jak lekkość, dobra przyczepność do podłoża i doskonałe właściwości mechaniczne sprawiają, że mogą być one szczególnie przydatne do napraw konstrukcji obiektów historycznych. Poza tym materiały kompozytowe w niewielkim stopniu ingerują w cenną substancję zabytkową i zwykle możliwy jest ich demontaż. Czyni to ich stosowanie zgodnym z aktualną doktryną konserwatorską. Początkowo stosowano systemy FRP (Fibre Reinforced Polymer) z długimi włóknami o wysokiej wytrzymałości osadzonymi w matrycy z żywic syntetycznych. Od kilkunastu lat dostępne są również wyroby FRCM (Fibre Reinforced Cementitious Matrix) z matrycą z modyfikowanej zaprawy cementowej. Zastosowanie matrycy nieorganicznej oznacza pokonanie ograniczeń powodowanych przez żywice epoksydowe stosowane w systemach FRP. Jest to możliwość montażu systemów FRCM na wilgotnych podłożach, odporność na wysoką temperaturę, przepuszczalność pary wodnej oraz łatwość aplikacji.

16

Mechanical properties evaluation of banana fibre reinforced polymer composites: a review

Gairola Surya P., Tyagi Yogesh, Gupta Nitin

Acta Innovations

|

2022

|

no. 42

59--70

EN

In today's fast-developing world, the use of composite materials is closely related to environmental pollution, renewable and biodegradable resources. A researcher is looking for environmentally friendly materials. Natural and synthetic fibres come in a wide range of shapes and sizes. Natural fibres include jute, straw wheat, rice husk banana fibre, pineapple leaf fibre, cotton, Sisal, Coir, Oats, and Bagasse. Every year, 13.5 tonnes of banana fibre are produced in India. Teabags, paper, and polymer composite reinforcement are just a few of the applications for banana fibre. This article focuses on the manufacture of banana fibre with epoxy and a variety of other natural fibres. By combining banana fibre with some current technology, waste will be reduced, and energy efficiency will be increased, all while supporting sustainability. Banana fibres are covered in this work, along with their uses, applications, and mechanical qualities, as well as how banana fibre might improve mechanical properties.

17

Computational and experimental study of the strength of a composite drive shaft

Bolshikh Aleksandr

Transport Problems

|

2021

|

T. 16, z. 1

75--86

EN

This computational and experimental work is dedicated to the development of promising designs of vehicle drive shafts made of polymer composite materials. This paper analyzes the existing models of drive shafts of “Formula Student” class vehicles and substantiates the use of a carbon-fiber drive shaft with titanium tips. A manufacturing technology for such a product is also presented. Evaluation of structure performance under the action of ultimate loads was carried out by the finite element method. Prototypes of composite drive shafts were produced for further laboratory and field tests. The author proposed a new design of composite drive shafts and a method for calculating the strength of the proposed design; the results were verified by bench laboratory and field tests. From the results of this work, conclusions about the performance of the developed structures and their applicability to racing cars were drawn.

18

Technologia wzmacniania kolumn betonowych materiałami kompozytowymi

Bednarz Łukasz

Materiały Budowlane

|

2021

|

nr 5

22--24

PL

Betonowe i żelbetowe słupy to jedne z najbardziej rozpowszechnionych pionowych elementów nośnych w budownictwie. Ze względu na zmianę obciążeń użytkowych lub czynników środowiskowych często wymagane jest wzmocnienie zniszczonych elementów w celu przywrócenia i utrzymania ich właściwości użytkowych. W artykule omówiono technologię wzmacniania słupów poddanych osiowemu ściskaniu materiałami kompozytowymi. Przedstawiono teoretyczne i praktyczne aspekty wykonania prac wzmacniających.

EN

Concrete and reinforced concrete columns are among the most common vertical load-bearing elements in construction. Due to changing loads or environmental factors, it is often required to reinforce deteriorated elements in order to restore and maintain their performance. This paper proposes a technology for strengthening columns under axial compression with composite materials. The theoretical basis is briefly presented and the focus is on the practical aspects of performing the strengthening work.

19

Materiały kompozytowe w konserwacji zabytków

Jurczakiewicz Stanisław

Materiały Budowlane

|

2021

|

nr 5

25--27

PL

W artykule przedstawiono kilka przykładów zastosowania materiałów kompozytowych w projektach konserwatorskich zabezpieczeń obiektów historycznych. Zaprezentowane zostały naprawy kolumn, sklepień, murowanych ścian i drewnianych belek za pomocą włókien o dużej wytrzymałości osadzonych w matrycy z żywicy lub zaprawy cementowej. W historycznych elementach konstrukcyjnych występują na ogół podobne zagrożenia i uszkodzenia, ale zawsze konieczne jest zastosowanie indywidualnego rozwiązania projektowego. Wykonanie projektu muszą poprzedzić badania historyczne obiektu oraz szczegółowe pomiary geometrii i odkształceń elementów konstrukcyjnych.

EN

This paper presents a few examples of practical applications of composites designed for structural reinforcement and protection of historical buildings. Repairs of columns, vaults, masonry walls and wooden beams with the use of fibres of high strength in resin or cement matrix are presented. Although the threats and structural damages which occur in most historical buildings tend to be similar, individual design solutions are required in each case. Historical investigation and detailed measurement of geometry and deflections have to be made before choosing the apprioprate method of reinforcing the old structure.

20

Materiały kompozytowe do naprawy konstrukcji żelbetowych

Jurczakiewicz Stanisław

Materiały Budowlane

|

2021

|

nr 5

14--16