Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental investigation of mechanical behavior and load-bearing capacity of fiberglass and metal reinforced polypropylene sanitary manhole covers

Al-Sabur Raheem, Khalaf Hassanein I., Kubit Andrzej, Perłowski Ryszard, Jurczak Wojciech

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2025

|

Vol. 19, no. 4

20--31

EN

Sanitary manhole covers, such as infrastructure lines, drainage, and stormwater, are important in drainage systems. In recent years, there have been intensive attempts to improve the performance of these covers and reduce their costs. This study investigates the mechanical behaviour and load-bearing capacity of polypropylene manhole covers modified by two methods. In the first modification, covers were strengthened by injecting ribs composed of 15 wt.% and 30 wt.% glass fibres. In the second modification, a steel spiral rod was installed along the circumference of the cover. Compression tests were conducted using a universal testing machine equipped with ZwickRoell Xforce load cells to evaluate the effectiveness of these modifications. Contrary to expectations, the results showed a 12.36 kN average decrease in the cover load capacity when there was a 15 wt.% content of glass fibers, indicating a 13.46% weakening compared to the traditional version of pure polypropylene. In contrast, the variant with a 30 wt.% filler content exhibits a 19.31 kN decrease in load-bearing capacity, resulting in a 21.03% weakening compared to the pure polypropylene cover. When the spiral steel rod was added, the result was a significant reduction in the circumferential rib's cross-sectional area, leading to cracking with an average force value of 86.21 kN. This was lower than the load capacity of the variant without a bar, which was 91.82 kN.

2

Investigating diverse photogrammetric techniques in the hazard assessment of historical sites of the Museum of the Coal Basin Area in Będzin, Poland

Świerczyńska Ewa, Karsznia Krzysztof, Książek Krzysztof, Odziemczyk Waldemar

Reports on Geodesy and Geoinformatics

|

2024

|

Vol. 118

70--81

EN

Assessing the condition of historical sites at risk requires an interdisciplinary approach based on combining multiple measurement technologies. Due to the dynamic development of technology, non-invasive remote sensing methods are gaining significant importance. Among these techniques is photogrammetry based on images taken from unmanned aerial vehicles (UAVs) and those taken with a smartphone. In the study, the authors specified the possibilities and limitations of using remote photogrammetric methods to build accurate digital models of the walls of historic buildings with cracks in them. Point clouds, TIN grids, and façade orthophotos were examined. Statistical analysis was used to determine the repeatability of the data. Two parameters were identified that affect the accuracy of the data: the first – the direction of the segment between two points in the façade plane, and the second – the distance of the segment between two points in the plane of the façade. The study showed that the average accuracy of crack width measurements on the data acquired with the DJI Mavic 3 Enterprise RTK is 1 mm. Testing of crack width measurements using a Samsung Galaxy S20 FE smartphone showed an average absolute error of 0.24 mm. Based on the results, it was concluded that the images acquired using mobile devices can be used to determine changes in crack widths on walls.

3

Prace remontowe betonowych posadzek przemysłowych. Część I

Świątek-Żołyńska Sylwia, Niedostatkiewicz Maciej

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 7

39--42

PL

Posadzki betonowe należą do elementów w obiektach budowlanych, których projektowanie wymaga doświadczenia inżynierskiego, wykonawstwo – zachowania reżimu technologicznego, natomiast podczas ich eksploatacji niezbędne jest prowadzenie remontów okresowych. Najczęściej wykorzystywane są jako przestrzeń robocza i komunikacyjna w obiektach przemysłowych. Niezależnie od miejsca wbudowania posadzki betonowe wymagają prowadzenia okresowych prac zabezpieczających, których zakres każdorazowo powinien być indywidualnie dostosowany do aktualnego bądź też planowanego do zmiany sposobu użytkowania obiektu. Niewłaściwy dobór technologii prac konserwacyjnych oraz niepoprawne stosowanie rozwiązań technologicznych związanych z renowacją posadzek mogą spowodować pogorszenie ich stanu technicznego, co może doprowadzić do konieczności ich wyłączenia z użytkowania, a to z kolei może skutkować koniecznością przerwy w użytkowaniu obiektu budowlanego, w tym obiektów produkcyjnych obiektów przemysłowych. W pracy przedstawiono zbiór praktycznych informacji związanych z prowadzeniem prac naprawczych betonowych posadzek przemysłowych. Artykuł ma charakter studium przypadku i odnosi się do konkretnych sytuacji związanych z utratą sprawności technicznej przez betonowe posadzki przemysłowe.

EN

Concrete floors are among the elements in construction facilities whose design requires engineering experience, execution requires maintaining the technological regime, while during their use, periodic repairs are necessary. They are most often used as work and communication spaces in industrial facilities. Regardless of the place of installation, concrete floors require periodic protective works, the scope of which should be individually adjusted to the current or planned change of use of the facility. Incorrect selection of maintenance technology and incorrect use of technological solutions related to the renovation of floors may result in deterioration of their technical condition, which may lead to the need to exclude them from use, which in turn may result in the need to interrupt the use of the construction facility, including production facilities of industrial facilities. The paper presents a set of practical information related to the conduct of repair works on concrete industrial floors. The paper is a case study and refers to specific situations related to the loss of technical efficiency of concrete industrial floors.

4

Pomosty budynku parkingowego. Wskazówki dla skutecznego ograniczania ugięć drogą poprawnej analizy i wykonawstwa

Noakowski Piotr

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 6

77--80

PL

W dolnych pomostach budynku parkingowego na południu Niemiec wystąpiły patologicznie duże ugięcia. Zjawisko to utrudniało odprowadzenie zanieczyszczonej wody po myciu pomostów, co zakłócało ich użytkowanie, a nawet trwałość. Firma wykonawcza obwiniła za to projektanta utrzymując, że podciągi są zbyt giętkie, a ubezpieczenie tego ostatniego zleciło autorowi wyjaśnienie przyczyn awarii. Zaawansowana analiza konstrukcji wykazała, że winę ponosi wykonawca, który podpierał poszczególne szalunki ze świeżym betonem tylko na jednym pomoście. Udowodniono to drogą nieliniowych analiz pomostów z uwzględnieniem spadku ich sztywności wskutek zarysowania i pełzania betonu.

EN

The lower piers of a parking building in southern Germany experienced pathologically large deflections. This phenomenon impeded the drainage of contaminated water after washing the piers, which interfered with their use and even durability. The contractor’s company blamed the designer for this, maintaining that the stringers were too flexible, and the latter’s insurance company commissioned the author to explain the causes of the failure. An advanced analysis of the structure showed that the contractor was to blame, supporting individual formwork with fresh concrete on only one platform. This was proven through nonlinear analyses of the piers, taking into account the decrease in their stiffness due to cracking and concrete creep.

5

Rysy w posadzkach nawierzchni garażu podziemnego. Spostrzeżenia z wizji lokalnej

Pogan Krzysztof Michał

Izolacje

|

2024

|

T. 29, nr 6

82--88

PL

Zapewnienie trwałości parkingów jest istotnym zadaniem. Dobrze zaprojektowana konstrukcja żelbetowa, zgodnie z wymaganiami Eurocodu 2 (EN 1992), jak i sam beton (zgodnie z PN-EN 206-1) jest w stanie spełnić wymagania dotyczące granicznych stanów nośności. Jednak stany graniczne użytkowania to osobne zagadnienie. Zależnie od rodzaju parkingu, beton na powierzchniach poziomych powinien spełniać najwyższe wymagania dotyczące odporności na chlorki, karbonatyzację oraz korozję mrozową (w przypadku parkingów nieogrzewanych i zewnętrznych). W celu zwiększenia trwałości betonu stosuje się różnego rodzaju systemy ochrony powierzchniowej. Dotyczy to przede wszystkim posadzek. Wykonywanie płyt betonowych wiąże się z przepisami dotyczącymi żelbetu, natomiast posadzki przemysłowe nie są głównym tematem żadnej normy. Pewne wymagania i analogie można znaleźć w normie PN-EN 1504-2. W opracowaniu zebrane i przedyskutowane zostały wymagania stawiane posadzkom żywicznym parkingów podziemnych. Przeanalizowano także przypadek powstania rys i innych usterek nawierzchni przykładowego parkingu oraz podano propozycję ich naprawy.

EN

Ensuring the durability of car parks is an important task. A well-designed reinforced concrete structure, in accordance with the requirements of Eurocode 2 (EN 1992), as well as the concrete itself (in accordance with EN 206-1) is able to fulfil the requirements for ultimate limit states. However, service limit states are a separate issue. Depending on the type of car park, the concrete on the horizontal surfaces should meet the highest requirements for resistance to chlorides, carbonation and frost corrosion (for unheated and outdoor car parks). Various types of surface protection systems are used to increase the durability of concrete. This applies in particular to flooring. The construction of concrete slabs is related to the regulations for reinforced concrete, whereas industrial floors are not the focus of any standard. Some requirements and analogies can be found in EN 1504-2. In this study, the requirements for resin floors of underground car parks are taken up and discussed. The case of cracks and other defects in the surface of an example car park is also analysed and a proposal for their repair is given.

6

Restoration of load-bearing structures in a multi-storey residential building after a fire caused by military operations

Kramarchuk Andrii, Ilnytskyy Borys, Lytvyniak Oksana

Budownictwo i Architektura

|

2024

|

Vol. 23, no 3

43--53

EN

This article presents the visual and instrumental investigations, along with the necessary engineering and technical decisions, for restoring load-bearing structures of multi-storey residential buildings damaged by fire due to war. It is economically advisable to replace and strengthen 20% of the emergency floor slabs and 16% of the load-bearing walls to allow residents to return to their homes as soon as possible. The temperature during the fire was determined using specific samples of damaged materials, building structures, and equipment, which allowed for a more accurate assessment of the damage to brick walls and prefabricated reinforced concrete floor slabs. The possibility of further use of the building was also determined based on a survey and necessary measurements of its structures, including the determination of physical and mechanical characteristics (crack width, flexures, concrete strength, brick grade, and mortar grade). The prefabricated reinforced concrete round hollow floor slabs had delaminated along the ribs between the hollows, showing sagging. The bricks had changed colour and were destroyed to a depth of 120 mm (internal walls were destroyed to this depth on both sides). Considering the extent of the damage to the load-bearing structures, it is recommended that the inter-floor ceilings, load-bearing walls, and partitions be replaced and strengthened. For structures that do not require replacement or reinforcement, the justification for their continued safe operation has been completed in accordance with the construction standards and regulations in force in Ukraine.

PL

W artykule przedstawiono badania wizualne i instrumentalne oraz niezbędne decyzje inżynieryjno-techniczne dotyczące renowacji konstrukcji nośnych wielokondygnacyjnych budynków mieszkalnych uszkodzonych w wyniku pożaru spowodowanego działaniami wojennymi. Ekonomicznie uzasadnione jest zastąpienie i wzmocnienie 20% awaryjnych płyt stropowych oraz 16% ścian nośnych, aby umożliwić jak najszybszy powrót mieszkańców do domów. Temperaturę podczas pożaru określono za pomocą próbek uszkodzonych materiałów, elementów budowlanych oraz wyposażenia, co pozwoliło na dokładniejszą ocenę zniszczeń ścian ceglanych i prefabrykowanych żelbetowych płyt stropowych. Możliwość dalszego użytkowania budynku została określona na podstawie badań i niezbędnych pomiarów jego konstrukcji, w tym wyznaczenia właściwości fizycznych i mechanicznych (szerokość pęknięć, ugięcia, wytrzymałość betonu, klasa cegły i klasa zaprawy). Prefabrykowane żelbetowe okrągłe płyty stropowe wykazywały rozwarstwienia wzdłuż żeber między pustkami i były wygięte. Cegły zmieniły kolor i zostały zniszczone na głębokość 120 mm (wewnętrzne ściany były zniszczone na tę głębokość z obu stron). Biorąc pod uwagę stopień zniszczenia konstrukcji nośnych, zaleca się wymianę i wzmocnienie stropów międzykondygnacyjnych, ścian nośnych i przegród. W przypadku konstrukcji, które nie wymagają wymiany ani wzmocnienia, uzasadniono możliwość ich dalszej bezpiecznej eksploatacji zgodnie z obowiązującymi normami budowlanymi i przepisami w Ukrainie.

7

Numerical Modelling of a Rotary Compression Test on a Cylindrical Specimen

Pater Zbigniew

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no. 4

23--32

EN

This paper reviews studies on the modelling of the Mannesmann effect, which leads to the formation of an axial crack in parts formed by cross and skew rolling. This effect also occurs in the rotational compression (RC) test of a cylindrical specimen, which is used to determine the critical damage value. RC tests were carried out under laboratory conditions at the Lublin University of Technology on C45 steel specimens formed at 950°C. Based on the tests, the crack propagation was presented as a function of the progress of rotational compression, measured by the length of the deformation path. The RC tests were numerically modelled in Forge® using four ductile fracture criteria. The effectiveness of the Mannesmann effect modelling was evaluated by comparing the numerically predicted cracks with the experimentally determined ones. In addition, the influence of an occurring axial crack on the stress state in the forming specimen was analysed.

8

The influence of a polyurea coating on bent reinforced concrete beams with various reinforcement ratios

Szafran Jacek, Matusiak Artur, Rzeszut Katarzyna, Jankowiak Iwona

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 1

art. no. e144579

EN

“Polyurea coatings as a possible structural reinforcement system” is a research project aimed at exploring possible applications of polyurea coatings for improving structural performance (including steel, concrete, wooden and other structures used in the construction industry). As part of the project, this paper focuses on evaluating the performance of bent reinforced concrete (RC) beams covered with a polyurea coating system. Easy polyurea application and its numerous advantages can prove very useful when existing RC structural elements are repaired or retrofitted. Laboratory tests of three types of RC beams with three different longitudinal reinforcement ratios were performed for the purposes of this paper. The tests were designed to determine the bending strength, performance and cracking patterns of the coated RC beams. In addition, a theoretical model was developed to predict the impact of the polyurea coating on the bending strength of the RC beams. On this basis, the effect of the coating on the bending strength and the performance of the coated beams at the ultimate limit state (ULS) was examined and analyzed. The results showed that the use of the polyurea coating has a positive impact on the cracking state of the RC beams subject to bending and little effect on their bending strength.

9

The impact of a polyurea layer on cracking and performance of reinforced concrete beams under breaking load

Szafran Jacek, Matusiak Artur, Rzeszut Katarzyna, Jankowiak Iwona

Structure and Environment

|

2022

|

Vol. 14, no. 3

76--82

EN

The paper discusses the results of laboratory experimental studies on reinforced concrete components (beams) with an outer polyurea layer. The important part of the study is the comparison of the results concerning the load-displacement relation for the reference beams (without the polyurea layer on their external surfaces) and those with the polyurea layer. The main conclusion from this part of the research is that the beam elements covered with a polyurea layer are protected against corrosion processes even in an emergency state. The occurrence of scratches, even of large size, is neutralized by the coating that effectively bridges them.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki laboratoryjnych badań eksperymentalnych dotyczących elementów żelbetowych (belek) wraz z zewnętrzną warstwą polimocznika. Istotną częścią pracy jest porównanie wyników zależności obciążenie - przemieszczenie dla belek referencyjnych (bez warstwy polimocznika na powierzchniach zewnętrznych) oraz tych taką warstwę posiadającą. Kluczowym wnioskiem płynącym z tej części badań jest ten mówiący o tym, że elementy belkowe pokryte warstwą polimocznika zabezpieczone są przed korozją nawet w stanie awaryjnym. Występowanie rys nawet znacznych rozmiarów jest zneutralizowane poprzez skuteczne ich mostkowanie powłoką.

10

Analysis of causes of damage to single-layer concrete highway pavement

Glinicki Michał A., Jóźwiak-Niedźwiedzka Daria, Antolik Aneta, Dziedzic Kinga, Dąbrowski Mariusz, Bogusz Karolina, Lisowski Paweł

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2022

|

Vol. 21, no. 3

183--201

EN

Premature damage to the concrete pavement of a trunk road section after 15 years of its service life was noticed. The damage manifested itself in cracking along transverse joints and in the corners of slabs. Diagnostic investigations, covering a petrographic analysis of concrete and mineral aggregates by means of optical and scanning microscopy, an evaluation of the elastic properties, the degree of cracking and air-void parameters and an identification of the alkali-silica reaction products, were carried out on core samples. Multiple cracks in coarse quartzite aggregate particles and in cement matrix were found. A significant presence of microcrystalline and cryptocrystalline quartz in quartzite particles was detected. Typical alkali-silica reaction products were unambiguously identified. The considerable cracking and the substantial decrease in the modulus of elasticity were correlated with the presence of reactive quartz in the quartzite aggregate and the alkali-silica reaction was found to be the main cause of the damage. Additional damaging factors, such as heavy traffic loads and frost aggression, are discussed.

PL

Po 15 latach eksploatacji odcinka drogi ekspresowej zaobserwowano przedwczesne uszkodzenia nawierzchni betonowej objawiające się widocznymi spękaniami, głównie wzdłuż spoin poprzecznych oraz w narożach płyt. Na próbkach-odwiertach przeprowadzono badania diagnostyczne, obejmujące analizę petrograficzną betonu i kruszyw mineralnych przy użyciu mikroskopii optycznej i skaningowej, ocenę właściwości sprężystych, stopnia spękania i charakterystyki porów, a także identyfikację produktów reakcji alkalia-krzemionka. Stwierdzono liczne pęknięcia w ziarnach kruszywa grubego kwarcytowego oraz w matrycy cementowej. W ziarnach kwarcytu zidentyfikowano znaczącą obecność kwarcu mikrokrystalicznego i kryptokrystalicznego. Jednoznacznie zidentyfikowano produkty reakcji alkalia-krzemionka o typowym składzie. Znaczne spękanie i zmniejszenie modułu sprężystości skorelowano z obecnością reaktywnego kwarcu w kruszywie kwarcytowym, uznając reakcję alkalia-krzemionka za główną przyczynę uszkodzeń. Przedyskutowano możliwą rolę dodatkowych czynników destrukcyjnych, takich jak wpływ ruchu pojazdów ciężkich oraz agresji mrozu.

11

Wpływ nietypowych rozwiązań konstrukcyjno-wykończeniowych panelowego dachu drewnianego na powstanie uszkodzeń ścian działowych poddasza

Berkowski Piotr, Dmochowski Grzegorz

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 11

145--147

PL

W artykule przedstawiono analizę stanu technicznego oraz przyczyny powstania uszkodzeń obudowy połaci dachowej, z płyt gipsowo-kartonowych o zwiększonej odporności na ogień (GKF), w budynku jednorodzinnym o drewnianej konstrukcji szkieletowej z dachem panelowym. Pokrycie dachu stanowiła blacha na macie dystansowej, z izolacją z wełny mineralnej pokrytej folią dachową i paroizolacją. W trakcie eksploatacji budynku zaczęły pojawiać się liczne spękania na styku obudowy połaci dachowej i ścian, osiągające rozwartość do 1,5 cm. Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono, że przyczyną powstania uszkodzeń były wahania wilgotności drewnianych elementów dachu, wynikające z braku właściwej wentylacji warstw połaci dachowej.

EN

The article presents an analysis of the technical condition and the causes of damages of the plasterboards (with increased fire resistance) casing of the roof in a single-family building with a wooden frame structure with panel roof. The roof was covered with a metal sheet on a spacer mat with mineral wool insulation, covered with a roof foil and a vapor barrier. During the operation of the building, numerous cracks began to appear at the junction of the roof covering and walls, reaching a width of up to 1.5 cm. Based on the conducted analyzes, it was found that the cause of the damage was fluctuations in the humidity of wooden roof elements, resulting from the lack of proper ventilation of the roof layers.

12

Naprawa i uszczelnianie rys oraz dylatacji przy przeciekach

Rokiel Maciej

Izolacje

|

2022

|

R. 27, nr 5

88, 89

PL

W artykule autor omawia problematykę naprawy i uszczelnień rys oraz dylatacji. Wskazuje na możliwe przyczyny powstawania uszkodzeń i przedstawia szereg skutecznych rozwiązań naprawczych.

EN

In the article, the author discusses the issues of repair and sealing of cracks and expansion joints. He indicates possible causes of damage and presents a number of effective repair solutions.

13

Reinforcement of cracked hollow-core slabs during the construction of the building

Szeląg Romuald

Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych

|

2022

|

Nr 4

54--62

EN

During the implementation of investment processes with the use of ready-made prefabricated elements, undesirable situations may occur that cause scratches, excessive deflections or damage. This is due to the fact that defects occur during transport, storage or incorrect loading of the elements. The conducted tests and technical assessments often allow the use of built-in elements, however, under the conditions of the need to make their reinforcements. This may be due to the scale of damage or defects made during molding and, as a consequence, the implementation of prefabricated elements with too low load capacity. Taking action each time should allow for the implementation of reinforcements of the elements, limiting the need to dismantle them, which would result in their irretrievable destruction. The implementation of reinforcements allows to reduce the generation of waste from new elements and allows for the proper management of already produced prefabricated elements. Used elements with reinforcements should be subject to technical inspection in the same periods as other structural elements. Proper implementation of repairs allows for the final effect to be similar to the parameters of elements free of technical defects. Due to the existing problem of damage to new elements of prefabricated channel ceilings, solutions have been developed that can be used to reinforce the elements without the need to dismantle them from the places of installation, while reducing the time spent on the process.

14

Overlying sand-inrushing mechanism and associated control technology for longwall mining in shallow buried coal seams with the soft surrounding rock

Wang Fangtian, Shao Dongliang, Zhang Cun, Zhang Chenkai, Song Ziyu

Archives of Mining Sciences

|

2022

|

Vol. 67, no. 4

681--697

EN

Taking the sand-inrushing accident of the Selian No. 1 coal mine in the Ordos of inner Mongolia as the research background, four main factors of sand-inrushing, including sand source, channel, sand-breaking power, and flowing space, were analysed. The disaster formation process (SCPS) illustrated that sand-inrushing disasters in shallowly buried coal seams with soft surrounding rock have the characteristics of being significantly influenced by mining, the development of vertical overburden channels, and sufficient space for water-sand mixed particles to flow. Universal Distinct Element Code (UDEC) software has been used to reveal that the vertical cracks in the overburden between the coal wall and support undergo a process of development and expansion along with the cumulative stress of mining. This showed that the vertical fissure through the overburden is the main pathway for the disaster. Combined with the site conditions, disaster occurrence mechanism, and numerical simulation results, a comprehensive prevention and control technology based on the working face and roadway grouting to block the channel was proposed. It contains reasonable mining height and optimisation of advancing speed, so that safe and efficient mining of coal seams in shallow-buried soft surrounding rocks could be achieved.

15

Assessment of the possibility of using the existing foundations for the construction of a steel silos

Plechawski Stanisław

Structure and Environment

|

2021

|

Vol. 13, no. 4

104--112

EN

The article presents an assessment of the possibility of using the existing reinforced concrete foundations as foundations for a new battery of steel silos for storing rape and soybean in the factory of fats. Visual tests of the reinforced concrete mantle were performed, as well as destructive and non-destructive tests of concrete strength, tests of the location of reinforcement, concrete carbonation and the degree of steel corrosion. On the basis of the conducted analyzes, final conclusions and recommendations concerning the conditions of further operation were formulated.

PL

W artykule przedstawiono ocenę możliwości wykorzystania istniejących fundamentów żelbetowych jako fundamentów pod nową baterię silosów stalowych do magazynowania rzepaku i soi w zakładach tłuszczowych. Wykonano badania wizualne płaszcza żelbetowego, niszczące i nieniszczące badania wytrzymałości betonu, badania lokalizacji zbrojenia, karbonatyzacji betonu i stopnia korozji stali. Na podstawie przeprowadzonych analiz sformułowano wnioski końcowe oraz zalecenia dotyczące warunków dalszej eksploatacji.

16

Ultimate compressive strength assessment of uncleaned and cleaned corroded plates with locked crack

Woloszyk Krzysztof, Garbatov Yordan

Polish Maritime Research

|

2021

|

nr 3

117--127

EN

The work presented here investigates the structural response of cleaned corroded plates, subjected to compressive load in the presence of a locked crack, where the change of mechanical properties as a result of corrosion development and the cleaning process is also accounted for. A Finite Element model for assessing the compressive strength, considering geometric and material nonlinearities, is developed, and the analysed plates are compared with the available experimental data. An experimental design plan is generated using the Design of Experiments techniques, which quantifies the influence of the governing variables and their interactions with respect to the plate’s ultimate compressive strength. With a limited number of observations, the most significant effects are identified. The corrosion degradation is revealed to be the most crucial effect leading to an effective strength reduction. It was found that, in the case of a corroded plate with a locked crack subjected to a compressive load, the most severe case is when the crack is transversely oriented. The strength reduction is slightly lower than when the corrosion degradation and the presence of a crack are considered to be a simple summation of these two effects but acting separately. The outcome of the analysis is the development of several empirical formulations that allow a fast estimation of the ultimate strength of a corroded plate, subjected to compressive load in the presence of a locked crack, accounting for different cleaning.

17

Sheave axles of mine shaft hoists – difficulties and limitations in assessing their technical condition during in-service tests

Straszak Sławomir, Wiktor Artur

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2021

|

R. 59, nr 4

7--13

EN

The paper discusses the difficulties and limitations in the possibility of assessing the technical condition of sheave axles during in-service tests resulting from the lack of access to many areas of the outer surface of the axle due to built-in bearings and mounted sheaves, as well as from the complex shape of some types of axles. Examples of inservice axle failures are given and the causes are discussed. In addition, information on the legal basis for performing non-destructive testing of sheave axles in service, technical requirements for sheave axles, critical areas found in axles, theoretical basis for ultrasonic testing, and testing techniques including the latest phased array method is presented.

PL

W artykule omówiono trudności i ograniczenia w możliwości oceny stanu technicznego osi kół linowych podczas badań w eksploatacji wynikające z braku dostępu do wielu obszarów powierzchni zewnętrznej osi ze względu na zabudowane łożyska i osadzone koła linowe, jak i wynikające ze skomplikowanego kształtu niektórych typów osi. Podano przykłady eksploatacyjnych uszkodzeń osi i omówiono przyczyny ich powstawania. Dodatkowo przedstawiono informacje dotyczące podstaw prawnych wykonywania badań nieniszczących osi kół linowych w czasie eksploatacji; wymagań technicznych dla osi kół linowych; obszarów krytycznych występujących w osiach; teoretycznych podstaw badań ultradźwiękowych oraz technik prowadzenia badań wraz z najnowszą metodą phased array.

18

Osie kół linowych górniczych wyciągów szybowych – trudności i ograniczenia w ocenie stanu technicznego podczas badań eksploatacyjnych

Straszak Sławomir, Wiktor Artur

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2021

|

R. 59, nr 4

14--20

PL

W artykule omówiono trudności i ograniczenia w możliwości oceny stanu technicznego osi kół linowych podczas badań w eksploatacji wynikające z braku dostępu do wielu obszarów powierzchni zewnętrznej osi ze względu na zabudowane łożyska i osadzone koła linowe, jak i wynikające ze skomplikowanego kształtu niektórych typów osi. Podano przykłady eksploatacyjnych uszkodzeń osi i omówiono przyczyny ich powstawania. Dodatkowo przedstawiono informacje dotyczące podstaw prawnych wykonywania badań nieniszczących osi kół linowych w czasie eksploatacji; wymagań technicznych dla osi kół linowych; obszarów krytycznych występujących w osiach; teoretycznych podstaw badań ultradźwiękowych oraz technik prowadzenia badań wraz z najnowszą metodą phased array.

EN

The paper discusses the difficulties and limitations in the possibility of assessing the technical condition of sheave axles during in-service tests resulting from the lack of access to many areas of the outer surface of the axle due to built-in bearings and mounted sheaves, as well as from the complex shape of some types of axles. Examples of inservice axle failures are given and the causes are discussed. In addition, information on the legal basis for performing non-destructive testing of sheave axles in service, technical requirements for sheave axles, critical areas found in axles, theoretical basis for ultrasonic testing, and testing techniques including the latest phased array method is presented.

19

Application of a geometrically nonlinear elastoplastic gradient-enhanced damage model with incremental potential to composite microstructures

Boussetta H., Dittmann J., Wulfinghoff S.

Archives of Mechanics

|

2021

|

Vol. 73, nr 5-6

499--540

EN

The prediction of inelastic processes like plastic deformations and cracks within the microstructure of modern man-made materials by realistic, yet simple and efficient continuum models remains a major task in material modelling. For this purpose, gradient-extended standard dissipative solids represent one of the most promising model classes, which is also formulated and applied in this work to investigate microscopic failure mechanisms in three exemplary three-dimensional composite microstructures. The model combines geometrically nonlinear isotropic elastoplasticity with an isotropic damage model with gradient-extension. For the numerical treatment, a variational constitutive update algorithm based on the exponential map is applied. The model is used to provide insight into the microscopic failure of a brittle woven composite material, a particle-reinforced plastic and a carbon fiber reinforced composite. The influence of different microstructural and material parameters on the overall failure behavior is characterized. Adaptive meshing is used to enable a refined numerical resolution of the cracked regions.

20

A new index for damage identification in beam structures based on modal parameters

Taghipour Reza, Nashta Mina Roodgar, Bozorgnasab Moshen, Mirgolbabaei Hessam

Archive of Mechanical Engineering

|

2021

|

LXVIII, nr 4

375--394

EN

The structural damages can lead to structural failure if they are not identified at early stages. Different methods for detecting and locating the damages in structures have been always appealing to designers in the field. Due to direct relation between the stiffness, natural frequency, and mode shapes in the structure, the modal parameters could be used for the purpose of detecting and locating the damages in structures. In the current study, a new damage indicator named “DLI” is proposed, using the mode shapes and their derivatives. A finite element model of a beam is used, and the numerical model is validated against experimental data. The proposed index is investigated for two beams with different support conditions and the results are compared with those of two well-known indices – MSEBI and CDF. To show the capability and accuracy of the proposed index, the damages with low severity at various locations of the structures containing the elements near the supports were investigated. The results under noisy conditions are investigated by considering 3% and 5% noise on modal data. The results show a high level of accuracy of the proposed index for identifying the location of the damaged elements in beams.