Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 77

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  laminate
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
1
Content available remote Effect of fluctuation shape functions on vibrations of laminated structures
EN
In this note, the influence of the fluctuation shape functions on vibrations of the periodic laminate is analysed. The structure, used to show this impact, is the composite, consisting of the layers made of components differ in material properties like a specific heat or a thermal conductivity. The periodic laminate is microscopically heterogenous and to analyse this laminate, the tolerance averaging technique is used, therefore the influence of the thickness of the layer can be allow. One of the concepts introduced by tolerance modelling, is the fluctuation shape function, affecting on the results. The fluctuation shape function is assumed a priori and the character of vibrations is dependent on this function.
EN
The article presents the verification of FEM modelling of composite materials based on the results of static strength test. The aim of the work was to examine whether the applied modelling of composite materials is correct and verify it with finite element method (FEM). The composite structure of the PW-6U glider was used as a model. In the program the numerical model (geometry and finite element mesh) of the glider’s wing was created. The wing is made of glass fabrics and a spar with flanges with a glass roving. The composite structure of the wing, including composition, layout and thickness of laminate layers, fiber arrangement was exactly modelled in the program and then subjected to loads. Having the measurements from the static strength tests of the glider, the numerical results were compared with the experimental results. Thanks to the applied modelling, the obtained numerical results were satisfactory and very close to the experimental results from the structural static tests of the glider. Therefore, it can be concluded that the conducted verification of FEM modelling of composite materials is correct. Nowadays application of composite materials is increasingly expanding. Therefore, the modelling of composites becomes a significant issue. FEM modeling allows verification of the structure. At the stage of modelling modifications can be implemented and thus time and costs associated with subsequent changes in the production process may be saved. This is a very good solution which already at the design stage of the structure allows examination of its strength.
PL
Artykuł prezentuje weryfikację modelowania MES materiałów kompozytowych na podstawie wyników statycznej próby wytrzymałościowej. Celem pracy było zbadanie, czy zastosowane modelowanie kompozytów jest prawidłowe, i zweryfikowanie tego metodą elementów skończonych (MES). Jako modelu użyto konstrukcji kompozytowego szybowca PW-6U. W programie wykonano model obliczeniowy (geometrię oraz siatkę elementów skończonych) skrzydła szybowca. Skrzydło jest zbudowane ze szklanych tkanin oraz dźwigara z pasami z włókna szklanego. Kompozytową strukturę skrzydła, opisaną m.in. przez rozmieszczenie, układ i grubość warstw oraz ułożenie włókien, dokładnie zamodelowano w programie, a następnie poddano obciążeniom. Na podstawie pomiarów ze statycznych prób wytrzymałościowych szybowca porównano wyniki numeryczne z wynikami eksperymentalnymi. Dzięki zastosowanemu modelowaniu uzyskano zadowalające wyniki numeryczne, bardzo zbliżone do wyników eksperymentalnych z prób statycznych szybowca. Dlatego można stwierdzić, że przeprowadzona weryfikacja modelowania MES materiałów kompozytowych jest prawidłowa. W dzisiejszych czasach zastosowanie materiałów kompozytowych coraz bardziej się rozszerza. Dlatego modelowanie kompozytów staje się istotnym zagadnieniem. Modelowanie metodą elementów skończonych pozwala na weryfikację konstrukcji. Na etapie modelowania można dokonać jeszcze ewentualnych modyfikacji i tym samym zaoszczędzić czas oraz ograniczyć późniejsze koszty związane ze zmianami w procesie produkcji. Jest to bardzo dobre rozwiązanie, które już w fazie projektowania konstrukcji pozwala na zbadanie jej wytrzymałości.
EN
This paper presents the effect of warp knit textile reinforcement in ferrocement laminates. In general, steel wire mesh is used as ferrocement reinforcement, which is often known aschicken mesh. The need for the replacement of steel mesh is the problem of corrosion, which reduces the durability of ferrocement laminate. High performance synthetic fibres and fabrics are constantly used in various research works as reinforcement in concrete. In this paper, an attempt was made to incorporate three different nylon warp knit mesh structures in the place of chicken mesh. Ferrocement composites were produced with chicken mesh and nylon warp knit fabrics. The flexural properties of ferrocement laminates were analysed in terms of the first crack load, ultimate load, energy absorption capacity and ductility factor. Nylon square mesh with 3 layers in the reinforcement has a 2.5 kN first crack load and 3.36 kN ultimate load, which is higher than chicken mesh reinforcement in ferrocement laminate. The results show that there is an improvement in the flexural properties of ferrocement laminates reinforced with a nylon warp knit structure. The flexural parameters have a direct relationship with the number of layers used in the reinforcement.
PL
W pracy przedstawiono wpływ zbrojenia z dzianiny osnowowej na właściwości siatkobetonu. Siatka z drutu stalowego jest często stosowana jako wzmocnienie szkieletu. Z powodu korozji, która zmniejsza trwałość laminatu stalowego, istnieje potrzeba wymiany siatki stalowej na inny materiał. Wysokiej jakości włókna syntetyczne i tkaniny są stale wykorzystywane w różnych pracach badawczych jako wzmocnienie stosowane betonu. W pracy podjęto próbę włączenia trzech różnych struktur siatkowych z osnową nylonową w miejsce standardowej siatki. Kompozyty siatkobetonowe zostały wyprodukowane z siatki i dzianiny z osnową nylonową. Właściwości zginania laminatów żelaznych analizowano pod kątem obciążenia do pierwszego pęknięcia, obciążenia końcowego, zdolności pochłaniania energii i współczynnika ciągliwości. Nylonowa siatka z 3 warstwami w zbrojeniu uzyskała następujące wyniki: obciążenie do pierwszego pęknięcia – 2,5 kN i obciążenie końcowe – 3,36 kN. Wyniki pokazały, że właściwości zginania laminatów żelbetowych wzmocnionych strukturą dzianiny osnowowej nylonowej uległy polepszeniu, a parametry zginania miały bezpośredni związek z liczbą warstw stosowanych we wzmocnieniu.
EN
The paper presents the attempt to assess the failure progress of a stitched carbon fiber reinforced plastic (CFRP) laminate by means of simple analysis of the failure energy after static bending tests. A laminate reinforced with a carbon twill weave (2/2) fabric, areal mass of 200 g/m2 in the form of 10 layer preforms was used for the tests. Some of the preforms were machine-stitched with a Kevlar 50 thread in lines with a 4 mm stitch length and 5 mm stitch spacing. The matrix of the composites was epoxy resin and the panels were molded by RTM. Curing took place at room temperature for three days. A fiber volume fraction of 50.5÷51.5% was obtained. Static bending tests were carried out on samples of the manufactured materials. The obtained bending curves were subjected to a simple analysis of failure energy. It consisted in determining the energy corresponding to individual stages of the material destruction progress (i.e. the areas under the bending curve) as well as direct and comparative assessment of the determined values. It was found that the applied methodology of simple analysis of the failure process energy allows effective analysis of the failure progress of materials. The total failure energy obtained by the tested laminates in the main directions is: for unstitched about 8% higher than for stitched loaded in the direction along the stitch lines and about 15% higher than for stitched loaded transversely to the stitch lines. This means that less energy is needed to destroy a stitched laminate than to destroy an unstitched one. However, a stitched laminate exhibits a higher value of failure development energy at a later stage of the failure process, which translates into its greater residual load capacity compared to the unstitched one. It was also found that the DI factor (defined as the ratio of energy used to develop the failure process to the energy used to initiate the failure process) is higher for the stitched laminate than for the unstitched one. This trend applies to all the main load directions. This means that the stitched laminate is less fragile than the unstitched one. Analysis of the obtained results indicates that the stitched CFRP laminate is a material with a safer course of destruction than a corresponding unstitched one.
PL
Przedstawiono próbę oceny przebiegu zniszczenia zszywanego laminatu epoksydowo-węglowego (CFRP) za pomocą analizy energii zniszczenia, z użyciem oryginalnej metodologii prostej analizy energii zniszczenia w próbie zginania. Do badań wykorzystano laminat wzmocniony tkaniną węglową o splocie skośnym (2/2) i gramaturze 200 g/m2, w postaci 10 warstwowych preform. Część preform przeszyto maszynowo nicią Kevlar 50, jednokierunkowo, z długością ściegu 4 mm i odległością między liniami szwów 5 mm. Osnowę kompozytów stanowiła żywica epoksydowa, płyty laminatowe formowano metodą RTM. Dotwardzanie odbyło się w temperaturze pokojowej przez okres 3 dób. Uzyskano udział objętościowy włókien na poziomie 50,5÷51,5%. Na próbkach wytworzonych materiałów przeprowadzono próby statycznego zginania. Uzyskane krzywe zginania poddano prostej analizie energii zniszczenia. Polegała ona na wyznaczeniu energii odpowiadającej poszczególnym etapom postępu zniszczenia materiału (czyli pola powierzchni pod krzywą zginania) i ocenie bezpośredniej oraz porównawczej wyznaczonych wartości. Stwierdzono, że zastosowana metodyka prostej analizy energii procesu zniszczenia pozwala skutecznie analizować przebieg zniszczenia materiałów. Całkowita energia zniszczenia uzyskana w badanych laminatach, w kierunkach głównych, jest dla laminatu niezszywanego o ok. 8% większa niż dla zszywanego obciążanego w kierunku wzdłuż linii szwów i o ok. 15% większa niż dla zszywanego obciążanego poprzecznie do linii szwów. Oznacza to, że dla zniszczenia laminatu zszywanego potrzeba mniej energii niż dla zniszczenia niezszywanego. Jednakże, laminat zszywany wykazuje większą wartość energii rozwoju zniszczenia na późniejszym etapie procesu zniszczenia, co przekłada się na jego większą nośność resztkową w porównaniu z niezszywanym. Stwierdzono też, że dla laminatu zszywanego wskaźnik DI (definiowany przez stosunek energii zużytej na rozwój procesu zniszczenia do energii zużytej na zainicjowanie procesu zniszczenia) jest wyższy niż dla niezszywanego. Trend ten dotyczy wszystkich istotnych kierunków obciążania. Oznacza to, że laminat zszywany jest mniej kruchy niż odpowiedni laminat niezszywany. Analiza uzyskanych wyników wskazuje, że zszywany laminat CFRP jest materiałem o bezpieczniejszym w przebiegu zniszczenia niż odpowiadający mu laminat niezszywany.
PL
Celem pracy była ocena wpływu procesu starzenia w warunkach szoków termicznych na odporność na przebicie paneli kompozytowych wykonanych metodą laminowania ręcznego z wykorzystaniem podciśnienia. Panele użyte w badaniach składały się z 8 warstw materiału wzmacniającego w postaci tkaniny węglowej o splocie płóciennym oraz gramaturze 200 g/m 2. Jako osnowę zastosowano żywice epoksydową sieciowaną utwardzaczami aminowymi o zróżnicowanej lepkości i liczbie aminowej (Aradur 3486 oraz Aradur 3487) oraz aminą polifatycznq (Aradur 3405). Przygotowane próbki zostały poddane procesowi starzenia w warunkach szoków termicznych (-20/+130°C) w komorze ATT Discovery 650. Badania dotyczące odporności na przebicie zostały przeprowadzone na hybrydowej wyrzutni elektromagnetycznej ze wspomaganiem pneumatycznym. Jako penetrator zastosowano stalowy pocisk zakończony stożkiem o kącie rozwarcia 60° oraz masie 55g. Badania zostały przeprowadzone z różnymi energiami kinetycznymi penetratora (2,9J, 4,3J, 5,8J). Ocena odporności na penetrację została dokonana na podstawie średnicy wgłębienia powstałego po uderzeniu penetratora w kompozytowy panel.
EN
The objective of the paper was the evaluation of ageing process influence in the condition of shock temperature to the puncture resistance of epoxy-carbon composites. Composite panels have been made by manual laminating method with additional use of vacuum. Prepared samples consist of 8 layers of reinforcement material in the form of carbon plain fabric with the weight of 200 g/m2. As a matrix, epoxy resin has been used. Resin has been mixed with curing agents with different viscosity and amine number (Aradur 3486 and Aradur 3487) and polifatic amine (Aradur 3405). Prepared samples were subjected to the ageing process in thermal shock conditions (-20/+130°C) in ATT Discovery 650 chamber. The tests of the puncture resistance have been performed on hydromagnetic launcher with pneumatic support. As a penetrator, a steel bullet was applied, with the mass of 55g, which ended with a cone of opening angle 60°. Tests have been performed with several different kinetic energies of the penetrator (2,9J, 4,3J, 5,8J). Evaluation of the puncture resistance has been conducted, based on the cavity diameter created after penetrator's impact on the composite panel.
EN
This paper presents an attempt at the numerical modelling of a model that has been developed for a glass-fiber reinforced epoxy laminate (10-layer) square plate, supported on a circular support and loaded centrally with a spherical indenter. The determination of the stress corresponding to the initiation of the material failure process under such loading conditions has also been presented. ALGOR software was used for the numerical modelling. It was found that the performed analysis can be efficiently used to evaluate the properties of a material subjected to a compound stress state. This has been proven effective to determine the stress level in the material. The analysis of the determined characteristics based on the evaluation of the load value oscillation amplitude in the final portion of the curve may be proposed for detecting the moment of failure initiation in materials during mechanical tests.
PL
Artykuł jest kontynuacją pracy pt. Behaviour of plain-woven glass-fiber reinforced polymer laminate plates during symmetrical bending on a circular support – Part I: Experimental evaluation [14]. Jego celem jest wyznaczenie naprężenia w próbce laminatu podpartej na podporze kołowej i obciążanej centralnie za pomocą modelowania numerycznego i z wykorzystaniem danych eksperymentalnych uzyskanych we wspomnianej pierwszej części pracy. Po ustaleniu skutecznej procedury obliczania naprężenia będzie możliwe wyznaczenie naprężenia odpowiadającego początkowi procesu zniszczenia w materiale oraz ocena zachowania się laminatu w założonych, bardzo skomplikowanych, warunkach obciążania.
EN
This paper presents an attempt at the experimental evaluation of the behaviour of a glass-fiber reinforced epoxy laminate (10-layer) square plate, supported on a circular support and loaded centrally with a spherical indenter. The determination of the moment of the initiation of the material failure process under such loading conditions has been performed with use of photographic method. It was found that the performed test can be efficiently used to evaluate the properties of a material subjected to a compound stress state. However, due to high complexity of the issue mathematical calculation of stress is practically impossible. In order to determine the stress in the loaded laminate a numerical modelling should be applied. It is planned to be performed in separate study.
PL
Eksperymentalna analiza zachowania laminatu w warunkach dwuosiowego obciążenia ma bardzo duże znaczenie poznawcze. Jest to sposób obciążania, który często pojawia się w rzeczywistych warunkach, w których laminaty są stosowane — dotyczy to m.in. wszelkiego rodzaju płyt. Przykładem takiego zastosowania może być poszycie samolotu lub statku wodnego. Poznanie zachowania laminatu cechującego się ortotropią właściwości sprężystych, podczas dwuosiowego obciążania, umożliwia odniesienie uzyskanych wyników do wyników badań w warunkach jednoosiowych (zginanie, rozciąganie) i wyciągnięcie wniosków na temat skuteczności badań w warunkach jednoosiowych w zakresie oceny laminatu jako bezpiecznego materiału konstrukcyjnego. W pracy przedstawiono próbę eksperymentalnej oceny właściwości płyty z 10-warstwowego laminatu epoksydowego wzmacnianego włóknem szklanym, wspartej na kołowej podporze i symetrycznie obciążanej za pomocą sferycznego wgłębnika. Celem pracy jest określenie zachowania laminatu przy obciążaniu powierzchniowym ze szczególnym uwzględnieniem wyznaczenia charakterystyki siłowo-przemieszczeniowej oraz określenia momentu inicjacji procesu jego zniszczenia w zadanych warunkach obciążeniowych. Uzyskane wyniki będą stanowić podstawę do walidacji modelu numerycznego przeznaczonego do wyznaczania naprężeń w próbach symetrycznego obciążania płyt. Model numeryczny będzie przedmiotem odrębnego studium, będącego kontynuacją tej pracy.
EN
The paper presents the process of producing composite material by the vacuum bag method and its numerical analysis. The composite is made of three layers of two-directional combimat with a [0.90] orientation. Then it is cut at angles and subjected to a tensile test in the Laboratory of Composite Materials, Kielce University of Technology. The data obtained from the tensile test were used to construct three tubular elements that were designed in the ABAQUS program using the finite element method. The tube was treated as a thin-walled shell component, at both ends infinitely rigid rod-shaped Rigid links are formed, at the center of their intersection the point of attachment is generated. On both sides of the rigid restraint, the element is subjected to a uniform internal pressure of a 10 MPa amplitude, which would be very difficult to obtain under laboratory conditions. The conducted experiment gives very precise information about the stresses created in the composite and the behavior of both the fibers and the matrix at different layup angles.
PL
Przedstawiono proces produkcji materiału kompozytowego metodą worka próżniowego oraz jego analizę numeryczną. Kompozyt jest zbudowany z trzech warstw matotkaniny dwukierunkowej o ułożeniu [0,90]. Następnie zostaje pocięty pod kątami i poddany próbie rozciągania w laboratorium materiałów kompozytowych Politechniki Świętokrzyskiej. Dane uzyskane z próby rozciągania posłużyły do budowy trzech elementów rurowych, które zostały zaprojektowane w programie ABAQUS, wykorzystującym metodę elementów skończonych. Rura została potraktowana jako element cienkościenny typu Shell (powłokowy), na obu końcach utworzone są nieskończenie sztywne elementy prętowe Rigid links, w centralnym punkcie ich przecięcia wygenerowany zostaje punkt zamocowania. Po obustronnym sztywnym utwierdzeniu element zostaje poddany od wewnątrz równomiernemu działaniu ciśnienia o amplitudzie 10 MPa, co byłoby bardzo trudne do uzyskania w warunkach laboratoryjnych. Przeprowadzony eksperyment daje bardzo precyzyjne informacje o naprężeniach powstających w kompozycie oraz o zachowaniu się zarówno włókien, jak i matrycy w różnych kątach ułożenia.
PL
Odpady poliestrowo-szklane zostały poddane procesowi rozdrobnienia, a następnie zastosowane do otrzymania laminatów. Wykonano laminaty z czterema warstwami maty szklanej i z rdzeniem zawierającym 5, 10, 12,5, 15 i 18,5% wag. recyklatu poliestrowo-szklanego. Oceniano wpływ recyklatu na wybrane właściwości laminatów. Zbadano gęstość, twardość i wytrzymałość na rozciąganie otrzymanych laminatów. Twardość laminatów z recyklatem była wyższa niż laminatu bez recyklatu. Zaobserwowano obniżenie wytrzymałości na rozciąganie wraz ze wzrostem ilości recyklatu. Rozdrobnione odpady poliestrowo-szklane można zastosować jako wypełnienie laminatów, stosowanych na mniej odpowiedzialne elementy. Uzyskane wyniki wskazują obiecujące rozwiązanie w zakresie gospodarki odpadami poliestrowo-szklanymi, co przyczyni się do zrównoważonego rozwoju przemysłu materiałów kompozytowych.
EN
The glass reinforced polyester waste was ground and added to produce new laminates. The laminates with four layers of glass mat and addition of 5, 10, 12.5, 15 and 18.5 wt.% of recyclate were made. The effect of adding recyclate on some properties of laminates have been tested. The laminates with recyclate were of higher hardness than laminate without recyclate. The study showed that using glass reinforced recyclate in laminates decreases the tensile strength. The shredded glass-polyester waste can be used as a filler in laminates to less responsibility elements. Obtained results were promising towards a global waste management solution for glass reinforced polyester waste and end-of-life products that will lead to a more sustainable composite materials industry.
PL
W artykule przedstawiono informacje dotyczące obecnie stosowanych materiałów na zabudowy pożarnicze. Przedstawiono podstawowe rodzaje zabudów wraz ze sposobami wykonywania obliczeń za pomocą metody elementów skończonych. Podano założenia nowego typu zabudowy. Scharakteryzowan0 zbrojenia stosowane w konstrukcji laminatu. Omówiono rodzaje badań prowadzących do uzyskania modelu materiału laminatowego oraz jego współpracy z elementami aluminiowymi. Zaprezentowano wyniki przeprowadzonych badań i porównano je z obliczeniami.
EN
The article presents information on the currently used materials used in building superstructures. The basic types of superstructures together with the calculation methods with the use of the finite element method were presented. Assumptions of a new type of a superstructure were given. Reinforcements used in the laminate construction have been presented. Types of studies carried out to get a model made of laminate material and how they work with aluminum components were discussed. The results of the study were presented and compared with calculations.
11
Content available remote Izolacyjne materiały spieniane na bazie surowców wtórnych
PL
W pracy oceniono możliwości spieniania surowców wtórnych o różnym pochodzeniu. Zestawy surowcowe poddano procesowi spieniania z wykorzystaniem dobranych eksperymentalnie, optymalnych parametrów temperaturowych. Otrzymane szkło piankowe zbadano pod kątem mikrostruktury i właściwości fizycznych. Przeprowadzone badania pozwoliły ocenić skłonność do spieniania zastosowanych materiałów. Stwierdzono, że zasadniczy wpływ na tworzenie się porowatej struktury ma obecność fazy amorficznej oraz temperatura procesu. Obecność fazy szklistej sprzyja wzrostowi udziału porów zamkniętych, a tym samym ma wpływ na istotne parametry fizyczne, tj. gęstość, porowatość i nasiąkliwość.
EN
The work assessed the possibilities of foaming different origins of secondary raw materials. Selected raw material mixtures were subjected to a foaming process, using experimentally chosen, optimal temperature parameters. The obtained foam glass was examined for microstructure and physical properties. The research gave opportunity to evaluate a propensity of the used materials to foam. It has been stated that the temperature had the principal influence on the formation of porous structure. The presence of the vitreous phase favored growth of closed pores, and thus affected important physical parameters of the foam glass, ie. density, porosity and absorbability.
12
Content available remote Gzymsy na obiektach mostowych
PL
W artykule scharakteryzowano różne typy gzymsów mostowych. Zaprezentowano rozwiązania stosowane w przeszłości, a także współcześnie. Dokonano klasyfikacji gzymsów ze względu na materiał. Zwrócono uwagę na wady i zalety poszczególnych materiałów i technologii montażu. Przedstawiono wymagania dotyczące gzymsów oraz typowe uszkodzenia, jakim ulegają one w czasie eksploatacji. Przypomniano także dawne sposoby kształtowania podpór mostowych uwzględniające zastosowanie gzymsów wieńczących filary oraz korpusy przyczółków. Pokazano, jakie problemy związane z bieżącym utrzymaniem i estetyką współczesnych podpór mostowych sprawiają zanieczyszczenia od wody opadowej. Zwrócono uwagę, że również obecnie zasadne jest stosowanie gzymsów mostowych na filarach oraz korpusach przyczółków, także w pasie rozdziału, gdyż eliminuje to powstawanie zacieków, a w efekcie poprawia estetykę obiektu.
EN
The article presents different types of bridge cornices. Solutions used in the past as well as modern ones were described. Classification of cornices regarding material composition was introduced. Attention was drawn to advantages and disadvantages of different materials and assembly technology. Requirements imposed on cornices and typical damages which they undergo during utilization were acknowledged. Old methods of shaping bridge supports which include the use of cornices to top piers and front walls of abutments were recalled. Problems with maintenance and aesthetics of modern bridge supports caused by rainwater were shown. The article points out that at present time it is still reasonable to use cornices on piers, front walls of abutments and in central reserve area as well. It was indicated that such solutions eliminate potential water stains thereby enhancing aesthetics of a bridge structure.
13
EN
This work deals with the inverse homogenization problem: for given two well-ordered elastic and isotropic materials characterized by the bulk and shear moduli (κ1, µ1), (κ12, µ2) and the volume fraction ρ of the second material reconstructing the layout of the most second-rank orthogonal laminates within a hexagonal 2D periodicity cell Y corresponding to the predefined values of moduli (κ , µ ) of the effective isotropic composite. The used algorithm follows from imposing the finite element (FE) approximation on the solution to the basic cell problems of the homogenization theory [7] along with periodicity assumptions. The material properties of each element are described by three independent parameters. Thus, the formulated inverse problem is solved numerically by the gradient method. The adopted cell structure, i.e., the hexagonal cell with the rotational symmetry of 120 angle guarantees the isotropic effective properties of the composite, and thus the optimization problem is greatly simplified. Isotropic constraints do not appear in the formulated optimization problem.
EN
In this paper, the dynamic behaviour of active composite blades were considered. Both numerical and experimental studies were performed. It was assumed that the rotor hub would be rotated at constant velocity. Experimental measurements were made. A special test rig was built which consisted of an active rotor with three composite blades, an electric drive system and a system of Digital Signal Processors. This DSP system was used for the excitation of the blades, control of the hub’s rotary velocity and data acquisition. The MFC patch and strain-gauge sensors were used. The influence of the hub’s rotary velocity and/or piezoelectric effect on the dynamic behaviour of the blades was determined. The numerical simulations were performed using two commercial simulation programmes: Abaqus and Matlab.
PL
W niniejszej pracy przedstawiono dynamikę aktywnych łopat kompozytowych. Przeprowadzono badania numeryczne i eksperymentalne. Założono, że wirnik obraca się ze stałą prędkością obrotową. Pomiary doświadczalne wykonano na stanowisku badawczym, składającym się z aktywnego wirnika z trzema łopatami, elektrycznego układu napędowego oraz procesora sygnałowego DSP. Układ elektroniczny z procesorem wykorzystano do wzbudzania łopat, kontroli prędkości obrotowej oraz pozyskania danych pomiarowych. W badaniach laboratoryjnych użyto elementy aktywne typu MFC oraz czujniki tensometryczne. W pracy określono wpływ prędkości obrotowej piasty oraz efektu piezoelektrycznego na dynamikę łopat. Symulacje numeryczne przeprowadzono z zastosowaniem programów: Abaqus oraz Matlab.
EN
The subject of study was a thin-walled C-section made of carbon fiber reinforced polymer (CFRP). Column was subjected to eccentric compression in the established direction. In the computer simulation, the boundary conditions were assumed in the form of articulated support of the sections of the column. Particular studies included an analysis of the effects of eccentricity on the critical force value. The research was conducted using two independent research methods: numerical and experimental. Numerical simulations were done using the finite element method using the advanced system Abaqus®. The high sensitivity of the critical force value corresponding to the local buckling of the channel section to the load eccentricity was demonstrated.
16
Content available remote Global identification of the laminates’ material parameters
EN
The paper is devoted to the global identification of material parameters of the single layer of the laminate. The measurement data for identification are derived from the laminate strength tests in the form of the three-point flexure test and the tensile test with a video extensometer. The evolutionary algorithm is applied to perform the identification procedure. Finite element method commercial software is employed to solve a boundary-value problem for laminates. Examples presenting effectiveness of the proposed method are included.
PL
Artykuł jest poświęcony globalnej identyfikacji parametrów materiałowych pojedynczej warstwy laminatu. Dane pomiarowe dla identyfikacji pochodzą z prób wytrzymałościowych w postaci próby trójpunktowego zginania oraz próby rozciągania z zastosowaniem wideoekstensometru. Algorytm ewolucyjny został zastosowany jako metoda optymalizacji. Komercyjne oprogramowanie metody elementów skończonych zostało użyte w celu rozwiązania zadania brzegowego dla laminatów. Zamieszczono przykłady prezentujące skuteczność proponowanego podejścia.
PL
Zastosowanie materiałów polimerowych w konstrukcjach okrętów wojennych rozpoczęło się powszechnie w latach 70-tych XX wieku. W okresie tym istniejąca technologia umożliwiała wykorzystanie tych materiałów najpierw do konstrukcji laminatowych kadłubów a następnie w realizacji elementów napędowych i strukturalnych. Początkowy zachwyt własnościami materiałów laminatowych został wyparty wieloma wątpliwościami oraz pytaniami dotyczącymi możliwościami modelowania cech fizycznych, trwałości, odporności pożarowej i udarowej, oddziaływaniem na środowisko i użytkownika oraz możliwościami oceny degradacji stanu technicznego w trakcie eksploatacji. Referat przedstawia współczesny zakres stosowalności materiałów kompozytowych w konstrukcjach okrętowych oraz problematykę diagnozowania i realizacji napraw doraźnych.
EN
Applications of laminate materials in the construction of warships began generally in the 70s of the twentieth century. Existing technology enabled the use of laminate materials first to the structure of fiberglass hulls and in the implementation of the drive elements and structural characteristics. The initial enthusiasm of laminates properties has been forced out by many doubts and questions about the modeling capabilities of physical characteristics. Moreover, next questions arisen regarding the durability, fire and impact resistance and finally possibilities assessment of the technical state. The paper presents contemporary scope of application of composite materials in the construction of ships and the issue of diagnosis and implementation of emergency repairs.
PL
Celem pracy było opracowanie kryteriów oraz algorytmu doboru materiałów inżynierskich na lekkie osłony energochłonne pracujące czasem w bardzo zróżnicowanych warunkach środowiskowych. W wielu obszarach zarówno cywilnych jak i militarnych występuje potrzeba ochrony zdrowia i życia ludzi przed zagrożeniami wynikającymi z uderzenia skupionym odłamkiem lub falą uderzeniową. Podstawowym elementem konstrukcyjnym pozwalającym na odpowiednie zabezpieczenie są powłoki energochłonne, zapobiegające przenoszeniu się zagrożeń do strefy chronionej. Wykorzystanie w tym celu lekkich, mobilnych osłon warstwowych pozwala na minimalizację zagrożenia. Nieduża waga i łatwość montażu daje możliwość szybkiej naprawy, nawet w warunkach poligonowych. Osłony takie składają się z kilku warstw spełniających odpowiednie zadania, a mianowicie podkładu kompozytowego, warstwy adhezyjnej oraz paneli ceramicznych. Racjonalny dobór cech konstrukcyjnych takich powłok wymaga określenia warunków zachodzących w stanie zagrożenia oraz sformułowania kryteriów efektywności zabezpieczenia.
EN
The aim of the work was to develop the criteria and the algorithm of selection of engineering materials to light energy-intensive shield which are sometimes supposed to work in very diverse environmental conditions. In many areas, both civilian as and military ones there is a need to protect human life and health against the risks resulting from the hitting of concentrated splinter or a blast wave. The basic constructional element allowing for an adequate protection are energy-intensive shields, which prevent the transmission of risks to the protected zone. The application of this light mobile layered shields allow to minimize risk. Lower weight and ease of installation enable fast repairs, even in military range conditions. These devices consist of several layers that perform the proper roles, namely a composite undercoat, adhesive layer and ceramic panels. Rational selection of the constructional characteristics of such shields requires the determination of the conditions occurring in a state of emergency and to formulate the criteria for the protection effectiveness.
EN
In this paper the FE model of multi–layers composite beam with added Macro Fiber Composite (MFC) active element is presented. At the first step of study the model of the MFC element was prepared. The experimental validation was made. Next, a static deflection of the composite beam with the actuator was calculated. The piezoelectric effects was analyzed. The results of the FEM simulations were compared with the experimental results. A very good agreement was achieved.
20
Content available remote Laminat z włókna węglowego jako sensor tekstylny – badania zmian oporności
PL
Umiejętność autodetekcji zagrożeń i ostrzegania użytkownika jest jedną z najbardziej pożądanych cech współczesnego budynku. Kompozyty zbrojone włóknami wysokiej wytrzymałości znajdują coraz powszechniejsze zastosowanie w budownictwie, zwłaszcza we wzmacnianiu konstrukcji, gdzie wymagane są możliwie najlepsze cechy mechaniczne. Autorzy artykułu opracowali inteligentną tkaninę, której włókna węglowe stanowią nie tylko zbrojenie, ale również sensor odkształceń. Jej idea opiera się na budowie tensometru, w którym włókna węglowe pełnią rolę przewodnika, natomiast włókna szklane lub akrylowe rolę osnowy i izolatora. Przeprowadzono wstępne testy laboratoryjne, których celem było opracowanie efektywnych technik pomiaru oraz ocena skuteczności wzmocnienia wybranych konstrukcji budowlanych, głównie zginanych belek żelbetowych i drewnianych. Przedstawione w artykule wyniki badań są bardzo obiecujące, chociaż dalszego dopracowania wymaga technologia produkcji tkaniny.
EN
The ability to auto-detection of threats and user warnings is one of the most desirable features of a modern building. At the same time composites reinforced with highstrength fibers are increasingly widespread use in construction, especially in strengthening the structures, where the best possible mechanical properties are required. The authors of the paper have developed an intelligent fabric, wherein the carbon fibers are not only reinforcement but also the deformation sensor. The idea is based on the construction of the strain gauge, wherein the carbon fibers serve as a electrical conductor, and glass fibers or acrylic matrix has the role of insulator. Preliminary laboratory tests aimed at creating effective measure techniques and assess the effectiveness of the strengthening of selected building structures, as reinforced concrete and timber beams. Presented in the paper results of these studies are very promising, although require further advancement of the production technology.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.