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

Znaleziono wyników: 53

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  carbon fibre
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
Due to the General Building Approval granted for the strengthening of steel reinforced concrete structures by means of textile reinforced concrete, the foundation for its introduction into practice was successfully established. It approves textile reinforcements in the form of non-crimp fabrics made of carbon fibre heavy tows with high yarn fineness. Thus, it is aimed at increasing the amount of filaments per roving in order to minimise the number of reinforcing layers required. However, the relation between the surface and cross-sectional area is compromised once fineness is increased, leading to an unfavourable enlargement of anchoring and overlapping lengths. Therefore, a recently concluded research project evaluated if this challenge can be overcome by means of a loop-shaped selvedge. This paper presents the results generated within these investigations, proving the potential of the textile-based solution. Moreover, required machine modifications based on multiaxial warp knitting technology for the integral and continuous manufacturing of anchoring textile reinforcements as well as significant results derived from bonding tests will be introduced.
PL
W pracy zaproponowano wzmocnienie konstrukcji żelbetowych za pomocą betonu zbrojonego materiałem tekstylnym w postaci tkanin wykonanych z włókien węglowych. Celem pracy było zwiększenie ilości włókien przypadających na niedoprzęd, tak aby zminimalizować liczbę wymaganych warstw wzmacniających. Jednak kompromisowa zależność między powierzchnią a polem przekroju jest zagrożona po zwiększeniu grubości, co prowadzi do niekorzystnego zwiększenia zakotwienia i zachodzenia na siebie długości. Dlatego niedawno zakończony projekt badawczy miał na celu ocenę, czy to wyzwanie można pokonać za pomocą krajki w kształcie pętli. W artykule przedstawiono wyniki uzyskane w ramach tych badań, które potwierdziły potencjał rozwiązania tekstylnego. Ponadto w wyniku przeprowadzonych badań wprowadzono wymagane modyfikacje maszyn w oparciu o technologię wieloosiowego dziania osnowowego do integralnego i ciągłego wytwarzania tekstylnych wzmocnień kotwiących.
EN
The paper describes studies on the influence of humidity on the electrical resistance of a textile sensor made of carbon fibres. The concept of the sensor refers to externally bonded fibre reinforcement commonly used for strengthening of structures, however the zig-zag arrangement of carbon fibre tow allows for measuring its strain. The sensor tests showed its high sensitivity to the temperature and humidity changes which unfavourably affects the readings and their interpretation. The influence of these factors must be compensated. Due to the size of the sensor, there is not possible electrical compensation by the combining of “dummy” sensors into the half or full Wheatstone bridge circuit. Only mathematical compensation based on known humidity resistance functions is possible. The described research is the first step to develop such relations. The tests were carried out at temperatures of 10°C, 20°C, 30°C and humidity in the range of 30-90%.
PL
Kompensacja błędu pomiaru w tensometrii elektrooporowej ma istotne znaczenie dla dokładności mierzonych odkształceń. Wśród źródeł błędu zazwyczaj są zmiany temperatury, wilgotności, wahania stałej tensometru, przebieg ścieżki przewodzącej czy odkształcenia w kierunku prostopadłym. Już wstępne badania opracowanego przez autorów artykułu sensora odkształceń wykorzystującego włókna węglowe, jako przewodnik wykazały jego znaczną wrażliwość na zmiany wilgotności. Koncepcja sensora polega na wykorzystaniu laminatu zbrojonego włóknami węglowymi, tradycyjnie stosowanego do wzmacniania konstrukcji budowlanych, jako układu samo-monitorującego. Funkcja taka może być bardzo przydatna z uwagi na kruche właściwości tego typu materiałów i gwałtowny proces zniszczenia. Uzyskanie wystarczającej czułości wymaga wężykowatego ułożenia włókien węglowych, analogicznie do klasycznego tensometru elektrooporowego. Opisany w artykule sensor jest trzecią generacją rozwoju koncepcji, modyfikacja polega na zastąpieniu produkcji w procesie tkania przez stabilizację włókien na siatce kompozytowej. Zaletą tego rozwiązania jest ograniczenie niebezpieczeństwa przypadkowych zwarć w wyniku nieprawidłowej laminacji sensora.
EN
One of the most common defects in carbon fibrereinforced plastics (CFRP) is porosity. Too much of those defectscould be serious problemsto mechanical properties, which directly take effect on elements safety, like aircrafts. Therefore, the evaluation of porosity is very important test. Microscopic observations are widely used as a quality instrument in materials and constructions inspections. Cross section image of a material is easy to prepare and analyse. Porosity of a carbon fibrereinforced plasticcan be clearly spot in such kind of images. Study shows that in the most cases porosity appear between layers of fibres , rather between fibres. Unfortunately,image from microscope is only 2D picture from a small representative region. Because of that,comparison of 2D image to a real porosity distribution in all volume of a material is very difficult. To verify 2D microscopic observation method is necessary to perform another kind of tests. In this article , authors focused on non-destructive (NDT) and destructive testing methods. 2D porosity images from light microscope were compared with three different testing methods: ultrasonic test (UT), computed tomography (CT) test and constituent content of composite materials standard test method according to ASTM D3171 – 15, procedure B. Porosity results obtained from dissolution of resin from the carbon-epoxy resin sample.
4
Content available remote Flexural performance of fibre reinforced composite beams - numerical analysis
EN
This paper deals with multi-layered FRP composite beams subjected to the three-point bending test. The study is focused on the flexural performance of rectangular composite beams made of glass or carbon fibre-reinforced laminates (GFRP and CFRP). Depending on the fibre orientation, various laminate systems were analysed with the main focus on [08]T and [908]T layups. Tests on three beams with different length-to-thickness ratios included a three-point short beam shear test (SBS), assuming a relatively short beam is in relation to its thickness, which maximized the induced shear stresses. Additionally, two variants of boundary conditions were discussed with layers oriented parallel and perpendicular to the loading plane. Geometrically nonlinear analysis aimed to verify the load-midspan deflection curves for various fibre-reinforced composite beams was performed. The presented initial results concern comparative numerical analysis performed by the finite element method (FEM), which is found to be crucial before further experimental research.
PL
Artykuł dotyczy wielowarstwowych belek kompozytowych typu FRP poddanych trzypunktowej próbie zginania. Badania koncentrują się na wytrzymałości na zginanie prostokątnych belek kompozytowych wykonanych z kompozytów włóknistych wzmacnianych włóknem szklanym lub węglowym (GFRP i CFRP). W zależności od kierunku ułożenia włókien analizie poddano różne konfiguracje laminatów ze szczególnym uwzględnieniem układów [08]T i [908]T. Analizę numeryczną wykonano dla trzech belek o różnych stosunkach długości do grubości, w tym również trzypunktowy test zginania krótkiej belki (SBS) w celu zmaksymalizowania naprężeń ścinających. Dodatkowo przedstawiono dwa warianty warunków brzegowych z warstwami ułożonymi równolegle lub prostopadle do płaszczyzny obciążenia. Przeprowadzono geometryczną analizę nieliniową w celu zweryfikowania krzywych obciążenie-ugięcie dla różnych wariantów belek wykonanych z kompozytów włóknistych. Przedstawione wstępne wyniki dotyczą porównawczej analizy numerycznej, wykonanej z zastosowaniem metody elementów skończonych (MES), która ma kluczowe znaczenie przed dalszymi badaniami eksperymentalnymi.
EN
This paper presents the results of the static work analysis of laminated veneer lumber (LVL) beams strengthened with carbon fabric sheets (CFRP). Tested specimens were 45mm wide, 100 mm high, and 1700 mm long. Two types of strengthening arrangements were assumed as follows: 1. One layer of sheet bonded to the bottom face; 2. U-shape half-wrapped reinforcement; both sides wrapped to half of the height of the cross-section. The reinforcement ratios were 0.22% and 0.72%, respectively. In both cases, the FRP reinforcement was bonded along the entire span of the element by means of epoxy resin. The reinforcement of the elements resulted in an increase in the bending strength by 30% and 35%, respectively, as well as an increase in the global modulus of elasticity in bending greater than 20% for both configurations (in comparison to the reference elements).
PL
W pracy przedstawiono wyniki analizy pracy statycznej belek z forniru klejonego wzmocnionych matami węglowymi (CFRP) przyklejonymi do zewnętrznej powierzchni elementu. Belki o wymiarach 45x100x1700mm poddane zostały tzw. czteropunktowemu zginaniu. Przyjęto dwie konfiguracje zbrojenia: jedna warstw maty CFRP przyklejona do powierzchni dolnej elementu na całej jego długości oraz zbrojenie typu U – kompozyt obejmuję powierzchnie boczne do połowy wysokości przekroju poprzecznego i dolną strefy rozciąganej. Stopień zbrojenia przekroju poprzecznego wynosił odpowiednio 0,22% i 0,72%. W obu konfiguracjach do aplikacji wzmocnienia użyto kleju na bazie żywicy epoksydowej. Wzmocnienie elementów spowodowało wzrost nośności na zginanie przeciętnie o 30 i 35% oraz globalnego modułu sprężystości przy zginaniu o ponad 20% w stosunku do belek referencyjnych (niewzmocnionych). Wyniki analizy wykazały także duże zróżnicowanie w postaciach zniszczenia elementów wzmocnionych jedną warstwą maty. Sposób zniszczenia elementów dla drugiej konfiguracji wzmocnienia został ujednolicony do jednego typu – zniszczenia spowodowane wyczerpaniem nośności w strefie ściskanej i przerwaniem maty kompozytowej.
PL
Artykuł poświęcono modelowaniu stanu naprężeń i odkształceń kompozytu UHMWPE – włókno węglowe. Część wstępna obejmuje kwestie związane z biomateriałami, kompozytami oraz właściwościami osnowy i włókien analizowanego materiału. Z kolei w części badawczej zaprezentowano zagadnienia dotyczące przygotowania modelu badanego kompozytu oraz wyniki badań z wykorzystaniem metody elementów skończonych obrazujące rozkład naprężeń i odkształceń w materiale powstający w wyniku ściskania.
EN
The article is devoted to modeling the state of stresses and strains for composite UHMWPE – carbon fiber. The introductory part covers issues related to biomaterials, composites and properties of matrix and fibers of analyzed material. In turn, the research part presents issues regarding the preparation of the model of the tested composite and the results of computer simulations, carried out in the ADINA program, illustrating the distribution of stresses and strains of the material resulting from compression.
EN
This work reports on the process of phenol electrooxidation, which is carried-out through continuous electrolysis of synthetic, sodium sulphate-based wastewater. Phenol electrodegradation is examined by means of a laboratory size (ca. 700 cm3  of working volume), poly (methyl methacrylate)-made electrolyser unit for various, carbon fibre and graphite-based anode configurations, and stainless steel cathodes, two different current-densities and concentrations of phenol in synthetically prepared wastewater solution. Proper monitoring of phenol degradation (including quantitative identification of reaction products and calculation of specific energy consumption) in wastewater is performed by means of instrumental, combined HPLC and MS technique in function of electrolysis time.
EN
The electromagnetic shielding effectiveness (EMSE) of needle punched, nonwoven fabrics produced using staple stainless steel and carbon fibres was investigated. Utilising carding and large scale industrial type needle punching machines, webs of staple stainless steel and carbon fibres were produced, which were subsequently bonded on the needle punching machine at approximately 132 punches/cm2 and 13.5 mm needle penetration depth. The effect of varying the carbon fibre content was studied by varying the blend ratio of stainless steel and carbon fibres between 5-20%. EMSE measurements of as-produced needle punched nonwoven fabrics were carried out using the coaxial transmission line method (ASTM D4935-10) in the frequency range of 15-3000 MHz. Within the range, the EMSE values were enhanced from 22.3 dB (95/5, stainless steel/carbon) to 44.7 dB (80/20, stainless steel/carbon), which was attributed to the enhanced conductivity of the fabrics. In fact, the surface resistivity of the samples decreased from 5.80E + 3 Ω to 2.43E + 2 Ω, enhanced for 95:5 and 80:20 stainless steel/carbon blends.
PL
Zbadano efektywność ekranowania elektromagnetycznego (EMSE) igłowanych włóknin wykonanych z wykorzystaniem stali nierdzewnej i włókien węglowych. Wytworzono włókniny ze stali nierdzewnej i włókien węglowych, które spajano na maszynie do igłowania przy około 132 uderzeniach / cm2 i głębokości penetracji 13,5 mm. Zbadano wpływ zmiany zawartości włókien węglowych poprzez zmianę stosunku mieszanki stali nierdzewnej i włókien węglowych w zakresie 5-20%. Pomiary EMSE wytwarzanych w ten sposób igłowanych włóknin wykonano metodą współosiowej linii transmisyjnej (ASTM D4935-10) w zakresie częstotliwości 15-3000 MHz. Stwierdzono, że wartości EMSE zostały zwiększone z 22,3 dB (95/5, stal nierdzewna / węgiel) do 44,7 dB (80/20, stal nierdzewna / węgiel), co zostało przypisane zwiększonej przewodności wyrobów.
EN
One of the most important parameters in the selection of composite materials used for the protection of avionics instruments exposed to high temperatures are ablative properties. They constitute the main criterion in determining the composition and thickness of the protective material. In this article, the authors determine the ablative properties of a polymer matrix with carbon reinforcement and check the effect of using the MMT additive (montmorillonite) on the change in the resistance to the impact of a high heat flux. The tested materials play an important role in the defence, aviation and space industry. Ablative materials are the only ones to protect the rear wall surface from an excessive temperature rise while using a thin insulation wall. For the sake of the research, we prepared a series of samples of the composite produced with epoxy resin LH 145, H 147 hardener, carbon fibre mats and the addition of MMT. The prepared samples were tested on a unique stand in laboratory conditions. The findings obtained from the experimental testing after a detailed analysis were tabulated and presented in the form of graphs. The authors determined the ablative loss of mass of the individual samples, compared their internal temperatures, which had been measured with thermocouples, as well as the temperature on the backside of the sample. In addition, in order to complement the experimental studies of determining the temperature rise on the rear surface, the authors used a thermal imaging camera. Besides, they took photos of different layers of the examined structure, which had been exposed, to a heat stream, by means of a scanning microscope.
EN
Using carbon fibre tows as raw materials, carbon fibre bulk yarns were producedby the airflow dispersion method for the first time. The breaking strength, strength irregularity, yarn irregularity and hairiness index of the carbon fibre bulk yarn were used as evaluation indices, and preparation technology for carbon fibre bulk yarn was optimized using the orthogonal experimental method. Subsequently the disordered structure of homemade carbon fibre bulk yarn, the ability to fix the resin, and the surface contact angle were investigated. Finally infrared spectral analysis of the carbon fibre bulk yarn was carried out. Results show that the best preparation technology for carbon fibre bulk yarn is as follows: nozzle air pressure 0.45 MPa, spinning speed 150 m/min, and nozzle diameter 2.2 mm. The degree of disorder of fibres of T700 carbon fibre bulk yarn fibre is 18.70%~25.60%; as the degree of disorder of carbon fibre bulk yarn increases, the ability to fix the resin is enhanced. The process of carbon fibre tows producing bulk yarns is a physical one.
PL
W pracy wytworzono przędze puszyste z włókien węglowych metodą dyspersji przepływu powietrza, następnie zbadano ich wytrzymałość na rozerwanie, nierównomierność oraz włochatość. Przeprowadzono także spektralną analizę wiązki włókien węglowych w podczerwieni. Na podstawie otrzymanych wyników określono optymalne parametry wytwarzania przędz puszystych z włókien węglowych, tj.: ciśnienie powietrza w dyszy 0,45 MPa, prędkość wirowania 150 m/min i średnica dyszy 2,2 mm. Stopień nieuporządkowania włókien węglowych T700 wynosi 18,70 ~ 25,60%. Stwierdzono, że wraz ze wzrostem stopnia nieuporządkowania zwiększa się zdolność wiązania żywicy.
PL
Taśmy kompozytowe są obecnie szeroko wykorzystywane w budownictwie. Dzięki bardzo dobrym parametrom mechanicznym doskonale nadają się do wzmacniania konstrukcji żelbetowych. Wzmacnianie może odbywać się w sposób bierny, gdzie taśmy są wyłącznie przyklejane do powierzchni betonu lub czynny, w którym taśmy są przyklejane w stanie naprężonym i najczęściej dodatkowo kotwione do konstrukcji. W artykule przedstawiono badania belek żelbetowych wzmocnionych na zginanie za pomocą taśm wstępnie naprężanych oraz dodatkowo taśm przyklejanych biernie. Głównym celem badań była analiza efektywności wzmocnienia belek, wpływu poziomu naprężenia taśm CFRP oraz zastosowania zakotwień mechanicznych. Dodatkowym celem badań była doświadczalna weryfikacja działania nowego systemu NPS II do wzmacniania konstrukcji wstępnie naprężonymi taśmami CFRP. Belki, po wzmocnieniu taśmami, zostały poddane obciążeniu statycznemu w schemacie czteropunktowego zginania. Wzmocnione belki charakteryzowały się wyższą nośnością graniczną w porównaniu z belką referencyjną (20÷30% w przypadku belek wzmocnionych biernie i ok. 55% w przypadku belek sprężonych). Wzrost poziomu naprężenia taśm skutkował wzrostem sztywności belek, nie miał natomiast wpływu na poziom wzrostu ich nośności. Ponadto, wraz ze wzrostem poziomu naprężenia taśm zanotowano spadek plastyczności belek. Zastosowanie zakotwień mechanicznych pozwoliło na przedłużenie pracy belek o dodatkową poawaryjną fazę, od momentu odspojenia taśm, do zniszczenia zakotwień. Badania potwierdziły także przydatność nowego systemu NPS II do wzmacniania konstrukcji żelbetowych naprężonymi taśmami CFRP.
EN
CFRP strips are nowadays widely used in civil engineering. Thanks to high mechanical parameters, they are ideal for strengthening reinforced concrete structures. There are two ways of strengthening: passive, where CFRP strips are only glued to the concrete surface and active, where CFRP strips are glued after tensioning and they are additionally anchored to the structure. The paper presents research on reinforced concrete beams flexural strengthened by active and passive CFRP. The main goal of the research was to analyze influence of prestressing level on the strengthening efficiency of the beams and the influence of using mechanical anchorages. Additional aim was to examine the new structural strengthening system NPS II in practice. The beams were strengthened in tension zones and subjected to static four-point bending. Strengthened beams have shown higher load-bearing capacity in comparison with reference beam (20÷30% for beams strengthened by passive strips and about 55% for beams strengthened by active strips). The increase of prestressing level resulted in increasing of beams stiffness but it has not influence on the load-bearing capacity. Moreover, beams with higher prestressing level have shown lower ductility. The use of anchorages in beams with passive strips allows to continuation of working RC beams after strips debonding. The research has confirmed the usefulness of the new system to strengthening reinforced concrete structures. The system is now fully prepared for the implementation in situ.
PL
Rozwój samo-śledzących inteligentnych materiałów dla przemysłu budowlanego jest ważnym zadaniem, mającym na celu ich zabezpieczenie przed zniszczeniem i zapewnienie długiego okresu eksploatacji. W artykule zbadano korelację pomiędzy długością rysy a opornością elektryczną matrycy cementowej zbrojonej włóknami węglowymi stosując trzy-punktowe zginanie próbek i mierząc równocześnie wzrost długości rysy oraz oporność. Znaleziono po raz pierwszy bardzo dobrą korelację pomiędzy tymi zmiennymi dla zbrojonych włóknami węglowymi kompozytów cementowych. Bardzo dobra korelacja liniowa pomiędzy naprężeniem rozciągającym, badanym przy rozłupywaniu próbek, i opornością elektryczną takich samych kompozytów cementowych została także ustalona. Zmierzony bardzo duży wskaźnik określający zmianę oporności elektrycznej w stosunku do długości rysy wynoszący 1435 jest największym wskaźnikiem matrycy w kompozytach cementowych. Kompozyty cementowe opracowane w trakcie tych badań mogą być stosowane do wykrywania rys i odkształceń i ich śledzenia w konstrukcjach betonowych.
EN
Development of self-sensing smart materials for construction industry is an important task to protect the lives and to achieve optimal asset management strategies. In this study, five different carbon fibre reinforced cement matrix composites were designed with carbon fibres having length of 3 mm. In order to investigate the relation between the crack length and electrical resistance change notched three-point bending test was applied to the rectangular prism samples. During the bending test, crack length and electrical resistance were simultaneously recorded. A strong linear relationship was found between the crack length and electrical resistance change. Correlations between the crack length and electrical resistance change were determined for the first time in the literature for carbon fiber reinforced cement composites. Tensile strain and electrical resistance were simultaneously measured during the split tensile tests and a strong linear correlation between the tensile strain and electrical resistance change was determined. The maximum gage factor was obtained at the percolation threshold value due to the shift in the conduction system from post-percolation to pre-percolation by strain. Gage factors as high as 1435 were measured which is the highest gage factor reported for cement matrix composites. The cement composites designed in this study can be used for crack detection and strain sensing in health monitoring of concrete structures.
EN
The paper presents research conducted on two concrete slabs reinforced with the carbon composite bars and two other concrete slabs reinforced with basalt composite bars. The carbon bars were plain, while the basalt ones were ribbed. The slabs were experimentally investigated in the flexural state of effort with the concentrated forces applied. The results are compared with the analytical solution proposed in the guide ACI 440.1R-06 of the American Concrete Institute. The calculation procedures in respect of flexure, as well as deflection, as per ACI 440.1R-06, are presented, briefly explained and discussed in the paper. Some suggestions to revise the existing procedures are offered. The authors present and discuss the following results of their experimental investigation: the ultimate capacity of the slabs, their modes of failure, deflections and the strains in reinforcement.
14
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.
EN
For the manufacturing of load-bearing carbon fibre reinforced plastics (CFRP) made from staple carbon fibres (CF) , statements of the CF fibre length in the composite are essential. However, no suitable fibre length measuring method is currently available for long staple CF over 60 mm. The aim of this study is the development of an effective method for characterization of the fibre length distribution of long staple CF. For this method, a fibre beard specimen is extracted from a sliver manufactured from 80 mm staple CF, which is then scanned. Greyscale values densities (GD) of the individual length classes are determined from the scanned images, which correspond to the number of fibres per length class. From the proportion of all length classes, a span length diagram and staple fibre length diagram can be compiled. The results show the good potential of the method developed for the fibre length measurement of long staple CF.
PL
Dla wytwarzania kompozytów ze wzmocnieniem włókien węglowych bardzo ważna jest znajomość rozkładu długości tych włókien. Niestety, jak dotychczas nie istniały odpowiednie metody pomiarowe pozwalające charakteryzować włókna odcinkowe o długościach powyżej 60 mm. Celem pracy była analiza istniejących metod pomiarowych oraz opracowanie metody, która umożliwiłaby satysfakcjonujące rozwiązanie tego zagadnienia. Zostały przedstawione zasady działania tej metody oraz uzyskana dokładność pomiarów.
EN
In the paper the microstructures of WE43 matrix composites reinforced with carbon fibres have been characterised. The influence of reinforcement type and T6 heat treatment (a solution treatment at 525°C for 8 h, a hot water quench and a subsequent ageing treatment at 250°C for 16 h) on microstructure have been evaluated. The light microscope and scanning electron microscope investigations have been carried out. No significant differences in samples reinforced with non-coated textiles have been reported. The substantial changes in sample reinforced with nickel-coated textile have been observed. The segregation of alloying elements to the matrix-reinforcement layer has been identified. The T6 heat treatment caused the appearance of disperse precipitates of β phase, but the process cannot be considered as satisfactory (irregular distribution, low volume fraction, relatively large size).
PL
Stała kontrola stanu konstrukcji ma kluczowe znaczenie dla ochrony przed awariami oraz ma duży wpływ na koszty utrzymania w dobrym stanie obiektów budowlanych. Opracowanie inteligentnych materiałów, które same kontrolują zmiany swoich właściwości umożliwi solidne i niezawodne oraz tanie śledzenie stanu konstrukcji betonowych. W pracy wytworzono dwadzieścia jeden zapraw cementowych. Jedna z mieszanek nie zawierała włókien węglowych, podczas gdy pozostałe zawierały włókna węglowe o różnej długości oraz ich różnym udziale objętościowym. Z każdej mieszanki wykonano i zbadano na ściskanie po trzy próbki; zbadano sześćdziesiąt trzy próbki. Jednocześnie z badaniami ściskającymi mierzono właściwości elektryczne próbek. Określono korelacje pomiędzy odkształceniem a zmianą oporu elektrycznego. Parametry eksploatacyjne czujnika odkształcenia, które określa się jako współczynnik czujnika, liniowość i granica odkształcenia, zostały ocenione dla tych zapraw cementowych. Wyniki pokazały, że kompozyty cementowe zbrojone włóknami węglowymi miały znacznie większą czułość na odkształcenia niż komercyjne metalowe czujniki tensometryczne, natomiast charakteryzował je mały błąd w szacowaniu odkształcenia. Stwierdzono, że granice odkształcenia zapraw cementowych były na tyle wysokie, że mogą one być zastosowane jako czujniki odkształcenia w konstrukcjach betonowych. Niniejsza praca jest wkładem do rozwoju inteligentnych materiałów i konstrukcji w budownictwie.
EN
Structural health monitoring has crucial importance to protect the lives and to organize the management of concrete structures. Development of self-sensing smart materials will enable cost effective, robust and reliable solutions for structural health monitoring of concrete. In this study, twenty one cement mortars without and with carbon fibers reinforcement were produced and their compressive strength was tested. Simultaneously, the correlations between strain and electrical resistance change of all mortars were determined. Performance parameters of a strain sensor, which are gauge factor, linearity and strain limit, were evaluated for these cement mortars. The results showed that the cement mortars were much more sensitive to strain than commercial metal strain gauges, while they had a little error of strain estimation. The strain limits were found to be high enough for the mortars without and with carbon fibers reinforcement to be used as strain sensors for concrete structures. This study is a contribution to develop smart materials as sensors for the concrete constructions.
EN
The purpose of this paper is to investigate the impact behaviour and damage characterization of carbon fibre reinforced aluminium hybrid laminates (Al/CFRP) in comparison to classic carbon fibre reinforced polymer (CFRP) at low-velocity and low-energy impact. Impact damage characteristic with damage initiation and progression, internal failure modes and understanding of the role of the metal layers in the impact behaviour under low-energy were examined and discussed. The damage mechanism of the tested laminates is very complex. There is an internal degradation of the material, with the plastic deformation in case of fibre metal laminates. Characteristic matrix cracks (bending and shearing cracks) running at the fibre–matrix interface in composite layers are the first damage mode. The critical damage mode is delaminations observed between composite layers with different orientation as well as delaminations at the metal–composite interface in fibre metal laminates. For the tested materials, particularly carbon fibre reinforced composites, the absorbed impact energy is mainly connected with elastic response and damage of the laminate. In case of fibre metal laminates the absorbed energy is also connected with plastic deformation of the laminate, occurring especially in the metal layers. High impact resistance of fibre metal laminates indicates that metal (aluminium) layers may prevent delamination propagation and impactor penetration.
EN
The paper constitutes the culmination of the foregoing investigations concerning the influence of short carbon fibre on the enhancement of AlMg10 alloy properties. The presented work brings forward the results of examinations of mechanical and tribological properties of metal matrix composites (MMCs) based on this alloy. Composites were produced by two methods: either by gravity casting or by squeeze casting in semi-solid state of a composite suspension previously obtained through mixing of its components. The volume fraction of the reinforcing phase varied and took the value of 5, or 10, or finally 15 vol. %. Specimens cut out of the experimental castings were examined with respect both to their mechanical properties, i.e. the tensile strength and unit elongation, and to their tribological behaviour. A series of examinations of the mechanical properties proved a slight increase in tensile strength and a minor decrease in unit elongation of the examined composite materials both for gravity cast and squeeze cast specimens, as compared with the properties of pure matrix alloy. The introduction of short carbon fibre into the matrix alloy resulted also in the increased abrasive wear resistance of the examined composites in comparison to the non-reinforced matrix.
PL
Artykuł stanowi podsumowanie dotychczasowych badań na temat wpływu krótkich włókien węglowych na poprawę właściwości stopu AlMg10. W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych i trybologicznych kompozytów metalowych. Kompozyty zostały wytworzone dwoma metodami: poprzez odlewanie grawitacyjne wytworzonej uprzednio na drodze mieszania zawiesiny kompozytowej oraz poprzez prasowanie w stanie ciekło-stałym tejże zawiesiny o zmiennym udziale objętościowym krótkich włókien węglowych. Ilość zbrojenia wynosiła odpowiednio 5.10 i 15% obj. Badania właściwości mechanicznych polegały na określeniu wytrzymałości na rozciąganie badanych materiałów oraz wydłużenia. Po przeprowadzeniu szeregu badań właściwości mechanicznych kompozytów wykazano nieznaczny wzrost wytrzymałości na rozciąganie oraz spadek wydłużenia kompozytów w porównaniu z właściwościami stopu osnowy zarówno w przypadku próbek prasowanych jaki i odlewanych grawitacyjnie. Wprowadzenie krótkich włókien węglowych do osnowy ze stopu AlMglO spowodowało również zmniejszenie zużycia ściernego badanych kompozytów w porównaniu z nieuzbrojoną osnową.
20
Content available remote Analiza modalna skrzypiec kompozytowych z mechanizmem regulowanej duszy
PL
Celem pracy było przebadanie wpływu mechanizmu regulowanej duszy na akustykę skrzypiec kompozytowych wykonanych z włókna węglowego oraz porównanie ich akustyki z instrumentem tradycyjnym. Porównanie akustyki dokonywano za pośrednictwem analizy częstotliwościowej drgań własnych instrumentów. Analizę modalną przeprowadzono przy wymuszeniach za pomocą młotka modalnego. Zauważono, że regulacja duszy wpływa na odpowiedź częstotliwościową instrumentu, która różni się od odpowiedzi częstotliwościowej instrumentu tradycyjnego. W wyniku analizy modalnej uzyskano 8 mod dla instrumentu kompozytowego, których kształt był taki sam dla różnych poziomów wkręcania duszy, natomiast zauważono różnicę w wartościach otrzymanych amplitud. Zaobserwowano, że kształt dwóch pierwszych mod uzyskanych dla skrzypiec kompozytowych jest taki sam jak kształt trzech pierwszych mod uzyskanych dla skrzypiec drewnianych.
EN
The aim of this study was to investigate the impact of the regulated sound post mechanism on the acoustics properties of the composite violin. The modal analysis method was used to get the instrument’s frequency. The results were compared with the results of the traditional violin. It was noted that the adjustment of the regulated sound post mechanism affects the frequency response of the instrument, which also differs from the frequency response of the traditional instrument. As a result of modal analysis, for the composite instrument 8 mods were obtained, the shape of which were the same for different levels of turning round the sound post, values of the amplitudes differed, however. It was noted that the shape of the first two mods for the composite violin is the same as the shape of the first three mods of the wooden violin.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.