The paper concerns the study of polymer-glass composite under tensile loading in order to determine changes in the tensile characteristics. Mechanical properties and features of damage zones important for operation and assessment of the technical conditions of the components made of this material are considered. Selected details of the experimental technique used are presented. The tensile characteristics of the polymer-glass composite are given. They were determined using specimens taken from various directions, with the main focus on the Young's modulus, elastic limit, yield point and ultimate tensile strength. An influence of the number of reinforcement layers, percentage content of the glass fibres as well as the resin quantity, on the mechanical parameters, are discussed.
PL
Praca dotyczy badania zachowania kompozytu polimerowo-szklanego pod obciążeniem rozciągającym w celu wyznaczenia zmian charakterystyki rozciągania, właściwości mechanicznych oraz cech stref uszkodzeń istotnych dla eksploatacji i oceny stanu technicznego wytworzonych z niego komponentów. Zaprezentowano wybrane szczegóły wykorzystanej techniki badawczej. Zamieszczono charakterystyki rozciągania kompozytu polimerowo-szklanego, wyznaczone z użyciem próbek pobranych z różnych kierunków, ze wskazaniem wartości modułu Younga, granicy sprężystości i plastyczności oraz wytrzymałości na rozciąganie. Omówiono wpływ liczby warstw zbrojenia, procentowej zawartości włókien szklanych oraz żywicy na wyznaczone parametry mechaniczne.
W pracy zamieszczono wyniki badań statycznych i zmęczeniowych z prób przeprowadzonych na stali P91 z wykorzystaniem rurkowej cienkościennej mini-próbki klepsydrycznej. Zaprezentowano charakterystyki rozciągania i skręcania badanego materiału oraz wyznaczone na ich podstawie parametry mechaniczne. Przedstawiono wpływ rodzaju sterowania maszyną wytrzymałościową (sygnał przemieszczenia, odkształcenia lub naprężenia) na zachowanie materiału, w postaci jego odpowiedzi ilustrujących zmiany amplitudy naprężenia, odkształcenia i pętli histerezy. Zaprezentowano różnice w liniach ograniczonej wytrzymałości zmęczeniowej, wynikające z zastosowania obciążenia w postaci cyklicznie zmiennego odkształcenia i naprężenia.
Rozwój uszkodzeń wskutek obciążeń eksploatacyjnych w materiałach stosowanych w energetyce lub przemyśle motoryzacyjnym badany jest przy użyciu metod niszczących i nieniszczących. Wśród technik o charakterze niszczącym można wymienić testy zmęczeniowe lub próby pełzania, a nieniszczących metody ultradźwiękowe, magnetyczne, a ostatnio coraz częściej wykorzystywane nowatorskie techniki optyczne. W artykule przedstawiono zastosowanie technik optycznych, takich jak: cyfrowa korelacja obrazu (DIC) i elektroniczna interferometria plamkowa (ESPI) do monitorowania uszkodzeń zmęczeniowych z uwagi na ich dużą przydatność w skutecznej identyfikacji miejsc inicjacji uszkodzenia i jego rozwoju.
W pracy omówiono przyczyny występowania uszkodzeń motoryzacyjnych i ich rodzaje. Zawarto cechy charakterystyczne przełomów zmęczeniowych w odniesieniu do wskazania przyczyn ich wystąpienia. Zaprezentowano wybrane stanowiska badawcze do testowania podzespołów motoryzacyjnych i ich wersje modułowe - wyposażane w specjalistyczne komory oraz rekonfigurowalne - zawierające gabarytową płytę montażową. Przedstawiono szczegóły testów stanowiskowych komponentów pojazdów specjalnych, jak ramy wychylne oraz stałe, w tym wykonane ze stali wysokowytrzymałej S700MC. Zaprezentowano charakterystyki naprężenie-odkształcenie, parametry mechaniczne oraz krzywe Wöhlera wymienionego rodzaju materiału w stanie dostawy i po spawaniu.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The impact resistance behaviour of the plate made of the AM60 magnesium alloy at the low velocity impact perforation mode is here investigated at room temperature using a numerical approach based on experimental results. Dynamic tests were performed using an impact digital tower on the 10.0 mm thick AM60 magnesium alloy plates using cylindrical impactors with conical-nose shapes of a nominal diameter of 12.0 mm, and a nominal mass of 5.77 kg. The plates were impacted with velocities ranging from 7 to 16 m/s. During the experiments, the failure of the target plates was evaluated. Finite element (FE) model was validated using experimental results. FE simulations of the conducted experiments were performed with ABAQUS software. In simulations the strain rate dependent Johnson-Cook yield criterion with a strain hardening law was accompanied with either the ductile fracture criterion or stress triaxiality-dependent JC fracture criterion to describe the target material properties. The stress and strain distributions for different impactor velocity considered were calculated using initial impact velocity data obtained from the experiments. A range of parameters, like element size, the fracture initiation strain, friction coefficient, etc. which play an important role in the simulation, were studied. The results of numerical simulation were compared with those from the experiment obtained. A good agreement between them was achieved. The failure process of AM60 target-plate revealed that in the case of the conical-nose impactor, the ductile hole enlargement occurs during the initial stage of the impact, and subsequently, a through-thickness fracture develops causing its shear plugging failure.
W artykule przedstawiono wybrane aspekty pro gramów badawczych dotyczących zmęczenia materiałów i elementów konstrukcyjnych. Zaprezentowano projekty najczęściej stosowanych próbek. Omówiono szczegóły techniczne prowadzenia badań gotowych wyrobów (z przeznaczeniem dla przemysłu motoryzacyjnego). Podkreślono także postęp w badaniach zmęczeniowych, dzięki wprowa- dzeniu nowoczesnych technik optycznych. Ponieważ równie istotnym elementem badań zmęczeniowych jest ocena zmian strukturalnych na poziomie mikro, tego typu testy omówiono na przykładzie analizy strukturalnej prób przeprowadzonych dla złączy spawanych ze stali wysoko- wytrzymałej S700MC, zaczepów kulowych oraz śrub wytrzymałościowych.
EN
The article presents selected aspects of research programs concerning the fatigue of materials and structural elements. Designs of the most commonly used specimens are presented. Technical details of testing on the final products (for the automotive industry) are discussed. The work also emphasizes the progress in fatigue testing thanks to the introduction of modern optical techniques. Since an equally important element of fatigue testing is the assessment of structural changes at the micro level, this type of tests is discussed taking as the representative examples the structural analysis of tests carried out for welded joints made of the S700MC high-strength steel, coupling balls and strength bolts.
In this paper, fatigue performance of an aluminide layer coated, coarse-grained MAR247 nickel superalloy was monitored by using the full-field Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI) method in the range of stress amplitude from 350MPa to 650MPa. It was found, that the ESPI method enables precise monitoring of the fatigue behaviour of coated MAR247 specimens since the area of potential failure was accurately indicated within the initial stage of fatigue damage development.
In this paper, an attempt to estimate the stage of the fatigue process using the Barkhausen noise method is studied. First, microstructural and static tensile tests were carried out and, subsequently, fatigue tests up to failure were conducted. After determination of the material behaviour in the assumed static and dynamic conditions, the interrupted fatigue tests were performed. Each specimen was stressed up to a different number of cycles corresponding to 10%, 30%, 50%, 70% and 90% of fatigue lifetime for the loading conditions considered. In the next step of the experimental programme, the specimens were subjected to the Barkhausen magnetic noise measurements. Various magnetic parameters coming from the rms Barkhausen noise envelopes were determined. The linear relationship betweenthe full-width at half-maximum (FWHM) of the Barkhausen noise envelope and the number of loading cycles to fracture was found. Specimens loaded up to a certain number of cycles were also subjected to a tensile test to assess an influence of fatigue on the fracture features.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper discusses an effect of 280,000 h of exploitation under internal pressure of 2.9 MPa and high temperature of 540 °C on the mechanical properties of 10CrMo9-10 (10H2M) power engineering steel. The mechanical response of the specimens obtained from two pipes: a new in the as-received state and exploited for a long period was assessed through the uniaxial tensile tests and subsequent fatigue tests. The long-term, high-temperature exposure of 10H2M steel resulted in the deterioration of its mechanical properties and was quantitatively described as a function of the fatigue damage measure, φ, and the fatigue damage parameter D. Finally, the proposed methodology of power exponent approximation with both damage sensitive parameters (φ, D) enabled for successful determination of the 10H2M steel fatigue life.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper the calculation of ultrasonic field generated by the transmitting transducer and the pulse-echo amplitude received after beam reflection at the defect in tested material is presented. The focus of the authors is directed on the specific transducer – defect configurations where the common methods of determination of ultrasonic beam trajectory fails. The developed analytical model is based on well-established principles of elastodynamic theory and forms the basis for computer program for simulation of ultrasonic examination of railway rails.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents a comparison of microhardness, fatigue and high temperature corrosion of Inconel 740H nickel alloy in its as-received state and the same material with nitrided surface layers. The nitrided layers were produced using traditional glow discharge nitriding (specimens nitriding on the cathode potential) and an active screen (specimens nitriding at the plasma potential). A microstructure of the layers was characterized through the scanning electron microscopy, X-ray energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction analysis. Mechanical properties of the nitrided Inconel 740H alloy were examined using microhardness measurements and standard fatigue tests. It was found that Inconel 740H with a nitrided surface exhibited an improved fatigue response of 50 MPa in the whole range of stress amplitudes from 350 to 650 MPa and almost 325% increase of hardness for plasma modified surface and 250% for cathode modified surface. Additionally, the application of cathode nitriding enhanced the corrosion resistance of the alloy in question and effectively protected it against a high temperature oxidation.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.