Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 7

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
This paper presents an application of a vision-based measurement method in the experimental mechanics of biological materials. The displacement and strain fields of a human Achilles tendon specimen under a tensile test were computed using the digital image correlation method. Different software applications, both commercial and open source, were compared. The performance of algorithms was tested based on a referential measurement earned out by commercial software with the affine model of deformation implemented. The root mean square error of the difference between strain obtained using the reference measurement and each of the analyzed programs was computed. Additionally, an example of a full-field computation of displacement and strain field was presented.
PL
Artykuł przedstawia zastosowanie pomiarów wizyjnych w mechanice eksperymentalnej badającej właściwości materiałów biologicznych. Pole przemieszczeń i odkształceń ludzkiego ścięgna Achillesa uzyskane podczas statycznej próby rozciągania zostało wyznaczone za pomocą algorytmu cyfrowej korelacji obrazów. Porównano kilka wybranych programów komputerowych, zarówno komercyjnych, jak i darmowych, realizujących pomiar za pomocą metody korelacji Skuteczność algorytmów była testowana na podstawie wyników referencyjnych, otrzymanych z komercyjnego programu, w którym została zaimplementowana korelacja oparta na deformowalnym modelu afinicznym. Wyznaczono błędy średniokwadratowe różnicy pomiędzy danymi referencyjnymi a danymi otrzymanymi z każdego z testowanych programów. Dodatkowo pokazano przykład uzyskanego pola przemieszczeń i odkształceń na całej powierzchni testowanej próbki.
EN
This paper covers the subject of FE modeling of adhesive joints, which is gaining more and more attention in contemporary industry, especially in the aerospace and automotive sectors. This technique of creating structural connections possesses many advantages over mechanical or welding methods and it seems that it will be exploited extensively in the future mechanical design. The ability of joining dissimilar materials decreased minimum member cross-section size and corrosion inertness can be considered as its most important features. However, in the era of virtual prototyping, it is necessary to conduct reliable computer-assisted analyses of these types of joints. It is because most of the contemporary structures are developed as numerical models first, and only the final pro duct is prototyped physically, to validate the simulation results. The aim of this paper is to demonstrate how to elaborate reliable and accurate adhesive joint models, using a cohesive zone modeling (CZM) method in conjunction with shell-based models. The major profitable consequence of using this modeling technique is that it results in a relatively small number of spatial degrees of freedom, therefore allows for short computational times.
PL
Niniejszy artykuł opisuje metodę modelowania numerycznego połączeń adhezyjnych, które w ostatnim czasie zysku ją dużą popularność, szczególnie w przemyśle lotniczym i samochodowym. Ta metoda spajania elementów konstrukcyjnych ma wiele zalet przewyższających tradycyjnie wykorzystywane połączenia mechaniczne oraz spawanie. Do najważniejszych zaliczyć można możliwość łączenia materiałów o odmiennym składzie chemicznym, możliwość zmniejszenia minimalnego wymiaru przekroju poprzecznego łączonych elementów oraz odizolowanie łączonych elementów, co chroni je przed korozją elektrochemiczną. Współczesne trendy projektowania zakładają pełny rozwój konstrukcji w formie modeli komputerowych, a rzeczywisty prototyp powstaje dopiero jako produkt finalny, służąc walidacji otrzymanych wyników. Dlatego też, celem badań opisanych w niniejszej pracy było przedstawienie wy korzystania modelu połączenia adhezyjnego zbudowanego na podstawie elementów typu powłokowe, oddającego w dokładny sposób zachowanie tego rodzaju spoin. W artykule opisano wykorzystanie metody modelowania kohezyjnego (CZM), której podstawową zaletą jest możliwość implementacji nawet w złożonych przypadkach, bez znacznego wydłużenia czasu ich analiz.
EN
The advantages of plastic materials applied for the production of vehicles and devices meant that they are used increasingly common also for production of loaded structural elements. In this work, we studied the possibility of replacing the aluminium housing of a pneumatic servo with fibre-reinforced plastic materials. The studies in question were conducted using the methods of coupled elements under the MOLDFLOW and ABAQUS system.
PL
Zalety tworzyw polimerowych stosowanych w konstrukcji maszyn i urządzeń sprawiły, że coraz częściej wykorzystywane są one również na obciążone elementy konstrukcji. W pracy zbadano możliwość zastąpienia aluminiowego korpusu siłownika pneumatycznego tworzywem polimerowym wzmacnianym włóknami szklanymi. Badania przeprowadzono metodą elementów skończonych z wykorzystaniem systemów MOLDFLOW i ABAQUS.
EN
This paper describes the method of performance of a drop test simulation for elements made of polymeric materials. Possibilities to use material models were described and material model choices were shown. Material tests needed to obtain material model parameters were presented and the results of analysis and measurement data were shown. As an example a drop test of the housing of a car electrical box made of Polypropylene with 20% Talc filler (PPTD20), have been simulated in ABAQUS/Explicit and results have been compared with data registered by a video camera system during the real drop test of this housing.
PL
W poniższej publikacji opisana jest metoda wykonywania symulacji testu zrzucania dla elementów wykonanych z materiałów polimerowych. Przedstawione zostały możliwe do użycia modele materiałowe wraz z modelem użytym w symulacji. Ukazane zostały także testy materiałowe konieczne do uzyskania parametrów modelu wraz z wynikami pomiarów. Jako przykład, zamodelowany został test zrzucania obudowy skrzynki bezpiecznikowej samochodu, wykonanej z Polipropylenu z 20% dodatkiem talku. Wyniki symulacji zostały porównane ze zdjęciami wykonanymi za pomocą systemu wizyjnego, podczas rzeczywistej próby zrzucania obudowy skrzynki bezpiecznikowej.
5
Content available remote Modelling of ageing and optimization of composite structures
EN
A study of the impact of Short Fibre Reinforced Polymer Composite degradation, based on a PBT matrix, on injection moulded snap geometry is reported. A nonlinear transversely isotropic material, taking into account the material ageing time, along with implemented failure criteria was used. The material direction was assigned separately for each finite element, depending on the result of the simulation of the injection moulding process. In the snap model, three parameters have been defined that could potentially affect the simulation results. These parameters have been used for the Design Of Experiments (DOE). By changing the geometric parameters mentioned above, a full set of tests was performed, which resulted in the formation of assembly forces, pulling forces and the maximum stress in the clip, served as input data for optimization. Based on a series of simulations carried out for the material in an As Received (AR) state and after material ageing, geometry optimization was carried out using the Response Surface Method (RSM). Assuming the same requirements during optimization, two different geometries were obtained, for the AR material, and for the material after ageing, which indicates the necessity to carry out similar studies already in product development in order to avoid costly and time consuming changes of serial production tools. The geometry of the latch after optimization, for the material model after ageing, ensures that the requirements for the assembly and the pull out forces needed for part destruction, posed for such components, will be met, while using the optimum geometry for the AR material does not ensure compliance with the requirements after the ageing process. The presented simulation method, taking into account the degradation of the material, enables the optimization of composite structures including the degradation of the material during the operation, which can contribute to significant savings during the design of components made of short fibres reinforced composites and the validation process.
PL
W powyższej publikacji przedstawiono analizę wpływu degradacji kompozytów polimerowych wzmacnianych włóknami krótkimi na bazie polimeru PBT, na geometrię zaczepu wykonanego metodą wtrysku. Do badań symulacyjnych użyto nieliniowego modelu materiałowego transwersyjnie izotropowego, uwzględniającego czas starzenia materiału wraz z zaimplementowanymi kryteriami zniszczenia kompozytu. Model materiałowy został przypisany oddzielnie dla każdego elementu skończonego zależnie od wyniku symulacji wtrysku tworzywa wzmacnianego. W modelu zaczepu zdefiniowano trzy parametry które mogły potencjalnie wpływać na wyniki symulacji, które zostały użyte do zaprojektowania całej serii eksperymentów. Zmieniając wspomniane powyżej parametry geometryczne, przeprowadzono pełny zestaw analiz których wyniki, w postaci sił montażu, sił wyrywania oraz maksymalnych naprężeń w zaczepie, posłużyły nam za dane wejściowe do optymalizacji. Na podstawie szeregu analiz przeprowadzonych dla materiału w stanie nie zdegradowanym (As Received -AR) oraz materiału poddanego starzeniu przeprowadzono optymalizację geometrii zaczepu za pomocą Metody Powierzchni Odpowiedzi (RSM). Zakładając takie same wymagania w trakcie optymalizacji uzyskano dwie różne geometrie, dla materiału AR oraz po starzeniu, co świadczy o konieczności przeprowadzania podobnych analiz już w trakcie projektowania produktu w celu uniknięcia konieczności kosztownych o długotrwałych poprawek narzędzi służących do seryjnej produkcji komponentu. Geometria zaczepu po optymalizacji, dla materiału zdegradowanego, zapewnia nam spełnienie wymagań odnośnie sił montażu i zniszczenia, stawianych takim komponentom, podczas gdy użycie geometrii optymalnej dla materiału AR nie zapewnia spełnienia wymagań po próbach starzeniowych. Zaprezentowana metoda symulacji uwzględniającej degradację tworzywa, umożliwia optymalizację konstrukcji kompozytowej z uwzględnieniem degradacji tworzywa w czasie eksploatacji, co może się przyczynić do znacznych oszczędności w trakcie projektowania i walidacji elementów wykonanych z kompozytów wzmacnianych włóknami krótkimi.
EN
A study in accelerated humidity-temperature ageing of plastic snaps made of glass-fiber-reinforced composites based on poly(butylene terephthalate) is reported. Samples in the form of latches with torsional beams, manufactured from PBT with various contents of glass fibers (10, 20 and 30%) were subject to accelerated ageing with the use of three various ageing cycles: two kinds of Humidity-Temperature Cycling and simple thermal ageing. The obtained results showed decrease in attenuation during cyclic sample loading process and decrease in weight caused by hydrolysis and a decrease of - 5% to - 35% in ultimate deflection to failure with ageing according to the embrittlement of the matrix and change in adhesion between fiber and matrix.
PL
W artykule przedstawiono wpływ przyśpieszonego starzenia zrealizowanego za pomocą cykli temperaturowo-wilgotnościowych na zachowanie zatrzasków wykonanych z tworzyw sztucznych na bazie Politeraftalenu-Butylenu wzmocnionego włóknami szklanymi. Próbki w postaci zatrzasków z belką obrotową, wykonane z materiału PBT z różnym dodatkiem włókien szklanych (10, 20 oraz 30%) poddane zostały przyśpieszonemu starzeniu przy użyciu różnych cykli starzeniowych: dwóch cykli temperaturowo - wilgotnościowych oraz czystego starzenia temperaturowego. Uzyskane wyniki wskazują na spadek tłumienia w trakcie obciążeń cyklicznych, spadek wagi próbek spowodowany zjawiskiem hydrolizy oraz zmniejszenie o 5 do 35% maksymalnego ugięcia belki. Zjawisko to związane jest ze zwiększeniem kruchości osnowy polimerowej oraz zmianą adhezji pomiędzy włóknami i osnową wynikającą z degradacji polimeru.
7
Content available remote Continuum damage mechanics model for injection molded composites
EN
Continuum damage model for injection molded composite specimen is proposed in this paper. Injection molded parts made of glass fibers reinforced composites have significantly different properties depending on fibers orientation. Most of the structural polymers carrying the loads are crystalIic or semi-crystallic. Such material structure is naturalIy described using geometrie pattem, known as Voronoi diagram. Each material erystal represented by Voronoi celI, generated from random set of points, may have different material parameters related to fiber alignment. Crack propagation along grain boundaries is simulated using surface-based cohesive behaviour in commercial FEA code. The constitutive behaviour of surface-based cohesive interface damage is defined in terms of traction-separation. The damage initiation and evolution defined in terms of traction-separation, is described by the strength and critical energy release rate of the interface. Reinforcing fiber orientation is taken from mold filling numerical analysis. In present analysis, the homogenised properties with the elasticity tensor are assumed to be orthotropic. The obtained results showed fracture path sensitivity to orthotropy and will alIow evaluating material parameters during further laboratory test.
PL
W publikacji zaproponowano kontynualny model pękania struktur kompozytowych wytwarzanych metodą wtrysku. Wypraski z tworzyw mają znacząco różne własności w zależności od kierunku płynięcia stopionego tworzywa w gnieździe formy. Znakomita większość strukturalnych tworzyw sztucznych jest tworzywami częściowo-krystalicznymi których stopień krystalizacji może ulegać zmianie, w zależności od warunków wytwarzania. Taka struktura materiału jest w naturalny sposób opisywana geometrią znaną jako diagram Voronoi. Każde ziarno materiału reprezentowane przez komórkę Voronoi, wygenerowaną z losowego rozkładu punktów, może mieć niezależnie przypisane własności materiałowe w zależności od kierunku ułożenia włókien w strukturze. Ponadto w takiej strukturze możliwe jest również zdefiniowanie warunków inicjacji i propagacji pęknięcia wzdłuż granicy ziaren, również uzależnione od układu włókien. W publikacji przedstawiona została metoda symulacji pękania struktur krystalicznych wzmocnionych włóknami. Pękanie wzdłuż granicy ziaren zrealizowane zostało w komercyjnym kodzie MES, przy użyciu kohezyjnego zachowania elementu opartego na interakcji powierzchniowej. Układ włókien importowany jest z programu do symulacji wtrysku tworzyw termoplastycznych. W przedstawionej analizie zdefiniowano ortotropowe własności materiałowe, wraz z przypisanymi lokalnymi układami współrzędnych, niezależnie dla każdego ziarna. Wyniki analiz pokazały znaczący wpływ kierunku ułożenia włókien na ścieżkę propagacji pęknięcia. Uzyskane rezultaty pozwolą na dalsze, bardziej rozbudowane analizy dotyczące mechaniki pękania, oraz pozwolą na dokładniejszą predykcję zachowania się elementów konstrukcyjnych.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.