Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 34

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
W pracy opisano badania dotyczące określenia zdolności pochłaniania energii podczas uderzenia, przez elementy energochłonne wybranych kształtów. Badano wpływ kształtu elementów energochłonnych takich jak: cienkie płaskie o przekroju prostokątnym, rurki o przekroju pierścieniowym, ścięte stożki o różnych kątach wierzchołkowych, powłoki faliste i w kształcie sfer na wielkość energii absorbowanej (EA). Natomiast, na podstawie prac opublikowanych w literaturze przedstawiono wpływ kształtu słupków o przekroju ceowym i kątowym, rurek o przekroju kwadratowym, eliptycznym oraz rurek z pofalowaną ścianką na EA. Przedmiotem badań były próbki wykonane z kompozytów epoksydowych (żywica E-53) wzmocnionych włóknami szklanymi w postaci: tkaniny rowingowej marki STR-012-350-110, pasmami rowingu marki ES-10-400-0-60 i matą szklaną oraz włóknami węglowymi w postaci: tkaniny rowingowej marki TENAX HTA 5131. Badania doświadczalne prowadzono na standardowej maszynie wytrzymałościowej INSTRON 8802, przy prędkości obciążenia (prędkości trawersy maszyny) równej 40 mm/min. Wyniki badań przedstawiono w tabelach jako zależność siły niszczącej od odkształcenia (skrócenia próbki). Podano podstawowe właściwości próbek takie jak: wymiary geometryczne, masową zawartość włókien, masę, maksymalną i średnią siłę niszczącą, zaabsorbowaną energię oraz względną energię absorbowaną WEA, tj. energię odniesioną do masy. Zależności WEA od kształtu elementu, dla elementów wykonanych z tych samych kompozytów o jednakowej strukturze zestawiono na wykresach. Liczne fotografie próbek o różnych kształtach przed, w trakcie i po procesie niszczenia ilustrują różne mechanizmy niszczenia.
EN
Research on determining an energy absorption capacity of energy-absorbing elements of selected shapes during the impact is described in this paper. The influence of a shape of energyabsorbing elements of such shapes as thin plates of rectangular cross-section, cylindrical tubes, conical tubes with different apex angles, wavy plates, and semi-spheres on a value of the absorbed energy was examined. Additionally, on the basis of on the information available in literature, influence of other elements such as U-channel and angle bars, square and elliptical tubes, and wavy-walled tubes was described. The specimens made from epoxy composites (E-53 resin) were tested. A structure of the composites was reinforced with glass fibers in the form of STR-012-350-110 rowing fabric, ES-10-400-0-60 rowing wisps and glass mat, as well as carbon fibers in the form of TENAX HTA 5131 rowing fabric. Experimental tests were conducted on universal testing machine INSTRON 8802 at a constant crosshead displacement rate of 40 mm per minute. The test results were presented as compressive force vs. displacement (specimen shortening). The basic properties of the specimens, including their geometrical dimensions, mass fiber contents, weights, maximum and average values of compression force, absorbed energy, and relative absorbing energy related to specimen weight, were provided in tables. The relations between relative absorbing energy and composite structures for the specimens made from composites of the same structure were compared in the form of graphs. Numerous photographs, taken during the compression test, as well as before and after it, indicate different failure mechanisms for each of the specimens.
EN
The paper presents some experimental studies on a regular cross-ply laminate of the [(0/90)F]4S configuration. Each layer is VE 11-M vinylester resin (the manufacturer: "Organika-Sarzyna" Chemical Plants, Sarzyna, Poland) reinforced with plain weave carbon fabric of parameters: Style 430, Carbon 6K, substance 300 g/m2, warp/weft 400/400 tex, 3.7/3.7 yarn/cm (the manufacturer: C. Cramer GmbH & Co. KG Division ECC). The orthotropic laminate was produced by the ROMA private enterprise, Grabowiec, Poland, using the vacuum molding technology and the technological parameters developed by ROMA taking into account the VE 11-M material specification. The PN-EN ISO 14129:2000 standard and closely related standards were taken into consideration in experimental studies on the static in-plane shear response by a tensile test of a [+/-45)F]nS laminate. A program of the experiments was focused on testing a rate of a testing machine crosshead and a number of static stress cycles. An influence of these factors on the in-plane shear modulus was investigated. Based on the conducted investigations, the modified experimental procedure has been proposed for determination of the correct value of the in-plane shear modulus and the in-plane shear strength. This procedure concerns the in-plane shear test and contains the following steps: 1. Execution of the initial loading cycle of the triangular shape (linear increase of the crosshead displacement up to 0.55 mm and a linear decrease to zero), at the crosshead rate of v = 2 mm/min) in order to redistribute the residual (technological) stresses in the specimen. 2. A 30' break after the initial loading cycle, in order to perform the reverse creep of the specimen. 3. Execution of the main test, i.e., linear increase of the crosshead displacement at the velocity of v = 2 mm/min until the break of the specimen appears or the limited strain [gamma] = 0.0500 is reached. Determination of the [tau]-[gamma] diagram. 4. Determination of the in-plane shear modulus, G12, based on the [gamma] = 0.0010-0.0020 interval, using the linear regression due to measurement fluctuations. 5. Determination of the in-plane shear strength, R12, equal to the maximum value in the [tau]-[gamma] diagram.
PL
Przedmiotem badań eksperymentalnych jest regularny laminat krzyżowy o konfiguracji [0/90F]4S. Warstwę laminatu stanowi żywica winyloestrowa VE 11-M (producent Zakłady Chemiczne "Organika-Sarzyna" S.A.) wzmocniona tkaniną węglową z przeplotem prostym (producent C. Cramer GmbH & Co. KG Division ECC) o parametrach: Style 430, włókno Carbon 6K, gramatura 300 g/m2, osnowa/wątek 400/400 tex, 3,7/3,7 pasm/cm. Laminat został wytworzony przez przedsiębiorstwo ROMA Sp. z o.o. w Grabowcu z zastosowaniem technologii prasowania próżniowego i przyjętych parametrów technologicznych opracowanych przez ROMA z uwzględnieniem karty żywicy VE 11-M Zakładów Chemicznych w Sarzynie. Przeanalizowano normę PN-EN ISO 14129:2000 oraz normy związane w zakresie badania ścinania statycznego w płaszczyźnie laminatu ortotropowego za pomocą jednokierunkowego rozciągania laminatu [+/-45)tk]4S. Opracowano program badań eksperymentalnych ukierunkowany na zbadanie wpływu prędkości ruchu trawersy maszyny wytrzymałościowej oraz liczby cykli naprężenia statycznego na wyniki pomiarów modułu ścinania w płaszczyźnie laminatu. Na podstawie przeprowadzonych badań zaproponowano modyfikację procedury normowej w celu wyznaczenia poprawnej wartości modułu ścinania oraz wytrzymałości na ścinanie w płaszczyźnie laminatu.
EN
This paper presents experimental investigations of mechanical properties of materials used in the absorbing energy structures. Numerous experimental investigations are essential to develop a reliable numerical model of composite structures absorbing the impact energy. This model should correctly describe the dissipation of kinetic impact energy in the progressive crush process. Mechanical properties of composite materials like elastic modulus, strength, failure strains with influence of anisotropic properties are obtained experimentally. Different strength hypotheses are used for fibrous composites. The investigations on the complex stress state allow determining which of these theories describes the composite best. It was proved that both the matrix type and the structure of the composite have a very large influence on the SEA (Specific Energy Absorption), in particular on their crack propagation resistance. The dependence between the energy absorbed by a single energy absorbing element and a fragment of the structure absorbing the impact energy was discussed. Friction forces play the important role in the progressive crush of composites and they should be taken into account in developing a valid numerical model. Some authors state that the friction forces absorb 40% of the impact energy. The influence of failure strain rates on the absorbing energy capability, which is not clearly defined in the literature about composite structures, was also discussed.
PL
W pracy opisano doświadczalne badania zdolności pochałaniania energii przez elementy energochłonne w kształcie rurek, wykonane z kompozytów o osnowie epoksydowej (E-53) i winyloestrowej (VE-2MM) wzmocnionych włóknami węglowymi i szklanymi. Podano wyniki badań właściwości mechanicznych żywic winyloestrowej i epoksydowej oraz kompozytów ortotropowych o osnowie VE i E wzmocnionych tkaninami węglowymi i szklanymi, z których wykonano próbki. Podano także wyniki badań wpływu rodzaju włókien oraz osnowy na zdolność pochłaniania energii. Badania doświadczalne prowadzono na standatdowej maszynie wytrzymałościowej ISTRON 8802, przy prędkości obciążenia (prędkości trawersy maszyny) równej 40 mm/min. Wyniki badań przedstawiono w postaci zależności siły niszczącej od odkształcenia (skrócenia próbki) oraz tabel, w których zawarto właściwości mechaniczne kompozytów. Zależności względnej energii absorbowanej WEA od struktury kompozytu dla elementów z kompozytów o takim samym wzmocnieniu i jednakowej strukturze dla żywic VE i E zestawiono na wykresach. Przedsyawione fotografie próbek ilustrują mechanizmy niszczenia badanych elementów energochłonnych. Na podstawie wyników badań próbek w kształcie rurek wykonanych z kompozytów szkło/epoksyd i węgiel/epoksyd oraz szkło/winyloester i węgiel/winyloester można stwierdzić, że największą WEA mają próbki wykonane z kompozytu winyloestrowego wzmocnionego włóknami węglowymi, których warstwy zewnętrzne i wewnętrzne są wykonane z rowingowych tkanin przejmujących naprężenia obwodowe, natomiast warstwy wewnętrzne - z włóknami ułożonymi równolegle do osi próbki, zwiększającymi wytrzymałość na zginanie. Wysoką zdolność pochłaniania energii wykazał kompozyt wzmocniony matą szklaną. Próbki wykonane z kompozytów o osnowie winyloestrowej wykazały WEA wyższą od próbek z żywicą epoksydową, średnio o 13% dla próbek wzmocnionych włóknami szklanymi i o 21% dla próbek wzmocnionych włóknami węglowymi.
EN
Experimental investigations of energy absorption capacity of carbon and glass fiber-reinforced epoxy (E-53) and vinylester (VE-2MM) composite tubes were presented in this paper. Mechanical properties of vinylester and epoxy resins as well as vinylester and epoxy orthotropic composites reinforced with carbon and glass fabric were researched. In addition the influence of the sort of fibre and matrix on the energy absorption capacity was investigated. Experimental tests were conducted on universal testing machine INSTRON 8802 at a constant crosshead displacement rate of 40 milimeters per minute. The results of the experimental tests for specimens were depicted in the relation of compressive force-displacement whereas the mechanical absorbing energy and composite structures for specimens made from composites with the same reinforcement and equal structure for both vinylester and epoxy resin were compared in the form of graphs. Failure mechanism of tested specimens were shown in photographs. Based on the obtained results for the carbon/epoxy and glass/epoxy as well as for carbon/vinylester composite tubes, it was concluded that specimens made from carbon fiber-reinforced vinylester composite have the highest relative absorbing energy. It was caused by resistance of inner and outer layers of rowing fabric to circumferential stress and by increased bending strength of inner layer of fibers parallel to the specimen axis. The glass mat reinforced composite was also characterized by the high energy absorption capaxity. The specimens made from vinylester composites have better relative absorbing energy than those made from epoxy, approximately 13% and 21% greater for glass and carbon reinforced specimens, respectively.
PL
W pracy opisano doświadczalne badania zdolności pochłaniania energii przez kompozyty węglowo-epoksydowe i szklano-epoksydowe, których wyniki badań porównano. Na wartość pochłaniania energii przeanalizowano wpływ takich czynników, jak: rodzaj włókien wzmacniających, rodzaj struktury, geometria i kształty próbek, orientacja włókien w warstwie i sekwencja układania warstw.
EN
In the paper, experimental investigations of the energy absorption capability of carbonepoxy and glass-epoxy composites were described. Influence of the following factors on the energy absorption capability was analysed: fibre reinforcement type, kind of structure, geometry and shape of specimens, orientation of fibres in a layer, and stacking sequence of layers.
EN
In the paper, experimental investigation of the energy absorption capability of carbon-epoxy and glass-epoxy composites was described. Influence of the following factors on the energy absorption capability was analysed: fibre reinforcement type, kind of structure, geometry and shape of specimens, orientation of fibres in a layer and stacking sequence of layers. Specimens in a shape of tubes and truncated cones were selected for testing. The basic mechanical properties of composites designed for elements of energy absorbing structure, essential for numerical simulation of the failure mechanism during the crash test, were determined experimentally. The favourable effect of the failure initiator, made at the specimen's edge, causing the increase in the specific absorbed energy (SAE), as well as the influence of the thickness of individual layers of the layered composite on the SAE value were also investigated. In the tests for truncated cone specimens, the influences of the specimen's thickness on the SAE value were analysed.
PL
W pracy opisano doświadczalne badania zdolności pochłaniania energii przez kompozyty węglowo-epoksydowe i szklano-epoksydowe, których porównano wyniki badań. Na wartość pochłaniania energii przeanalizowano wpływ, takich czynników jak: rodzaj włókien wzmacniających, rodzaj struktury, geometria i kształty próbek, orientacja włókien w warstwie i sekwencja układania warstw. Przyjęto do badań próbki w postaci rurek i ściętych stożków. Doświadczalnie określono podstawowe właściwości mechaniczne kompozytów, przeznaczonych na elementy konstrukcji energochłonnej, które są niezbędne do numerycznej symulacji mechanizmu niszczenia, występującego podczas badań zdolności pochłaniania energii w czasie uderzenia. Badano też korzystny wpływ inicjatora niszczenia, wykonanego na krawędzi próbki, który powoduje zwiększenie wartości względnej energii absorbowanej (WEA). Zbadano wpływ grubości poszczególnych warstw kompozytu warstwowego na wartość WEA. W badaniach próbek w postaci ściętych stożków, analizowano wpływ grubości ścianki i połówkowego kąta stożka na wartość WEA.
EN
The study presents experimental studies on a regular cross-ply laminate of a [(0/90) F]4S configuration. Each layer is made of VE 11-M vinylester resin (the manufacturer: "Organika-Sarzyna" Chemical Plants) reinforced with aplain carbon fabric (the manufacturer: C. Cramer GmbH & Co. KG Division E CC). The carbon fabric has the following parameters: Styles 430, filament Carbon 6K, substance 300 g/m , warp and weft 400/400 tex, 3.7/3.7 band/cm. Laminate was produced by ROMA private enterprise using the vacuum molding technology and technological parameters developed by ROMA taking into account the VE l J-M material specification. A program of the experimental studies was aimed on statistical analysis of measurement results of the in-plane shear modulus and the in-plane shear strength of the laminate. In investigations, the in-plane shear test was carried out in accordance to the PN-EN ISO 14129:1997 standard [1], but applying the modified procedure that takes into consideration the results of the previous research on the influence of a traverse velocity and of a number of stress cycles on static measurements of the in-plane shear modulus [2]. The mean value, the standard deviation and the two-sided 95 percent confidence interval for the mean value for the investigated quantities have been determined. Practical usefulness ofthe manufacture technology of the laminate was assessed.
EN
The paper presents some experimental studies on a regular cross-ply laminate of the [(0/90)F] 4S configuration. Each layer is VE 11-M vinylester resin (the manufacturer: ,,Organika-Sarzvna" Chemical Plants, Sarzyna, Poland) reinforced with plam weave carbon fabric of parameters: Stvle 430, Carbon 6K, substance 300g/m2, warp/weft 400/400 tex, 3.7/3.7 yarn/cm (the manufacturer: C. Cramer GmbH & Co. KG Division ECC). The orthotropic laminate was produced by ROMA private enterprise In Grabowiec, Poland, using the vacuum molding method and the technological parameters developed by ROMA taking into account the VE 11-M material specijication. The PN-EN ISO 14129:1997 standard [1] and closely related standards [2-9] were taken into consideration in experimental studies on the static in-plane shear response by a tensile test of a [(plus or minus 45)F]nS laminate. A program of the experiments was focused on testing a rate of a testing machine crosshead and a number of static stress cycles. An influence of these factors on the in-plane shear modulus was investigated. Based on the conducted investigations, the modified experimental procedure has been proposed for determination of the correct value of the in-plane shear modulus and the in-plane shear strength.
EN
In this paper the subsequent stages of tire rubber coupons mechanical properties experimental assessment are presented. Experimental uniaxial tension and compression tests were carried out on the strength testing machine with the assistance of high-speed camera and special software for strain measurements. Obtained stress-strain curves were applied into the chosen Mooney-Rivlin constitutive rubber material model in order to estimate necessary material constants. Simultaneously, the numerical off-road vehicle tire model was developed. Geometry of the tire and rim was achieved using a 3D scanning method. Moreover, with the assistance of microscope and X-ray device the tire cords pattern was verified, which in the next stages was implemented into the FE model. Consequently, tire radial deflection test was simulated in order to validate evaluated material constants and proposed concept of the numerical tire modelling. Obtained results were compared with the actual deflection test data included in technical documentation of the tire.
EN
The subject undertaken in the study is a glass (fibre) – polyester (matrix) layered composite, of the mixed sequence, composed alternately of laminas reinforced with E-glass plain weave fabric (WR600) and E-glass mat (CSM450). The laminate is manufactured on Polimal 104 polyester matrix. The aim of the study is to determine the options/values of parameters for numerical modelling and simulation of static processes in shell structures made of glass-polyester composites undertaken, in MSC.Marc system, recommended in engineering calculations. The effective elastic and strength constants of homogeneous laminas have been determined experimentally according to the standard procedures. The bending test of composite beams has been conducted experimentally and simulated numerically. Numerical investigations have been focused on selection of options/values of the numerical modelling and simulation parameters. The experimental verification of numerical modelling of the bending test is positive in both the quasi-linear range and in the catastrophic – progressive failure zone.
EN
The paper develops a new methodology of FE modelling and simulation of the SPS and SP systems under 6 kg TNT blast shock wave. SPS code refers to the range stand – protected plate – protective shield ALF system, while PS code refers to the range stand – protected plate system. The multiple – use portable range stand for testing protective shields against blast loadings was developed under Research and Development Project No. O 0062 R00 06. System SPS uses high strength M20 erection bolts to connect the protective shield to the protected plate. In reference to the SPS system, validation explosion test was performed. It has pointed out that the developed methodology of numerical modelling and simulation of SPS and PS systems, using CATIA , HyperMesh, LS-Dyna, and LS-PrePost software, is correct and the ALF protective shield panels have increased blast resistance and high energy – absorption capability
PL
W pracy opisano doświadczalne badania pochłaniania energii uderzenia przez kompozyt epoksydowo-szklany. Badaniu poddano próbki w postaci rurek i stożków ściętych o różnej strukturze i różnej grubości ścianki oraz pięciu kątach połówkowych stożka. Przeanalizowano wpływ na wartość pochłanianej energii, takich czynników jak: struktura, geometria i kształty próbek, orientacja włókien w warstwie i sekwencja układania warstw.
EN
Experimental studies on striking energy absorption by the epoxide-glass composite are described. Subjected to study the samples had a form of pipes and cut off cones of different structures and different wall thickness as well as five half angles of the cone. The impact of the structure, geometry and form of the samples, the fibre orientation in the layer and the layer deposition sequence on the absorbed energy has been analysed.
15
Content available remote Comparative experimental testing of selected glass-polyester composites
67%
EN
The study presents the results of comparative experimental testing of selected glass - polyester layered composites. The composites are symmetric, mixed (fabric - mat reinforcement), manufactured with the contact technology applied for shell segments of composite covers of engineering structures. The base composite is the laminate of a CSM300/4xWR600/CSM300 ply sequence used in the Klimzowiec sewage-treatment plant. Two research problems are considered: 1. the influence of the ply sequence in a glass - polyester composite on its load capacity, 2. the influence of the manufacturing technique of a glass - polyester composite on its load capacity. The comparative testing in problem 1 has been performed for the following laminates: the L-4F-2M laminate (matrix: Polimal 104 T polyester resin (inflammable), ply sequence: CSM300/ 4xWR600/CSM300), the L-2F-5M laminate (matrix: Polimal 104 T polyester resin, ply sequence: CSM300/WR600/ CSM450,300,450/WR600/CSM300). The comparative testing in problem 2 has been conducted for the following laminates: the L-T laminate (matrix: Polimal 104 T polyester resin, ply sequence: 3x(CSM450/WR600)/CSM450), the L-AWTP laminate (matrix: Polimal 104 AWTP polyester resin (with a styrene anti-evaporator additive), ply sequence: 3x(CSM450/WR600)/CSM450). The comparative testing of the load capacity has been limited to bending and interlaminar shear testing in problem 1 and to interlaminar shear testing in problem 2, performed according to the respective standards. In reference to problem 1, it has been pointed out that replacing the fabric core with a mat core considerably increases the strength to bending and the conventional strength to interlaminar shear. In reference to problem 2, it has been shown that adding a styrene anti-evaporator slightly decreases the conventional strength to interlaminar shear.
PL
Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych porównawczych wybranych kompozytów poliestrowo-szklanych warstwowych, symetrycznych, mieszanych, wytworzonych technologią kontaktową stosowaną w przypadku powłokowych segmentów przekryć kompozytowych obiektów inżynierskich. Kompozytem bazowym jest laminat zastosowany w oczyszczalni ścieków Klimzowiec o sekwencji warstw CSM300/4xWR600/CSM300. Rozważono dwa zagadnienia: 1. wpływ sekwencji ułożenia warstw kompozytu poliestrowo-szklanego na jego nośność, 2. wpływ technologii wytwarzania kompozytu poliestrowo-szklanego na jego nośność. W zagadnieniu 1 badania porównawcze przeprowadzono dla następujących laminatów: laminat L-4F-2M (osnowa: Polimal 104 T (uniepalniona), sekwencja warstw: CSM300/4xWR600/CSM300), laminat L-2F-5M (osnowa: Polimal 104 T, sekwencja warstw: CSM300/WR600/ CSM450,300, 450/WR600/CSM300). W zagadnieniu 2 badania porównawcze przeprowadzono dla następujących laminatów: laminat L-T (osnowa: Polimal 104 T, sekwencja warstw: 3x(CSM450/WR600)/CSM450), laminat L-AWTP (osnowa: Polimal 104 AWTP (z dodatkiem blokującym parowanie styrenu), sekwencja warstw: 3x(CSM450/WR600)/ CSM450). Badania porównawcze nośności ograniczono do prób na zginanie i ścinanie między warstwowe w przypadku zagadnienia 1 oraz do próby na ścinanie między warstwowe w przypadku zagadnienia 2, przeprowadzonych zgodnie z odpowiednimi normami. W przypadku zagadnienia 1 wykazano, że zastąpienie rdzenia tkaninowego rdzeniem matowym znacząco podwyższa wytrzymałość na zginanie oraz umowną wytrzymałość na ścinanie między warstwowe. W przypadku zagadnienia 2 wykazano, że zastosowanie dodatku blokującego parowanie styrenu nieznacznie obniża umowną wytrzymałość na ścinanie między warstwowej.
PL
Materiały kompozytowe wzbudzają narastające zainteresowanie w zastosowaniu do absorpcji i rozpraszania energii kinetycznej. Uzyskanie stabilnego reżimu progresywnego niszczenia odpowiednio zaprojektowanego kompozytu pozwala na dyssypację stosunkowo dużej ilości energii kinetycznej w odniesieniu do jego masy. Trudność polega na znalezieniu optymalnej konfiguracji oraz uzyskaniu stabilnego procesu progresywnego niszczenia. W pracy przedstawiono próbę teoretycznego modelowania wewnętrznej struktury wielowarstwowego kompozytu z tkaniny szklanej w osnowie epoksydowej. Model ten powinien poprawnie opisywać proces dyssypacji energii kinetycznej w wyniku progresywnego niszczenia materiału kompozytowego. W rozważaniach wzięto pod uwagę trzy mechanizmy odpowiedzialne za absorpcję energii w procesie progresywnego niszczenia struktury kompozytu: delaminacja, zginanie warstw, tarcie (o podłoże, między warstwami kompozytu po delaminacji).
EN
Composite structures arouse growing interest in applying to kinetic energy absorption and dissipation. The stable progressive failure of the properly designed composite lead to dissipation of significant amount of the kinetic energy in relation to the composite mass. The problem rests on the optimum structure configuration and reaching the stable progressive failure stage. It is presented the theoretical model of the internal multilayer composite structure consisted of the glass fabric in epoxy resin matrix. The model should describe in proper way the kinetic energy dissipation process during progressive failure of a composite structure. Three energy absorbing mechanisms were considered: delamination, layers bending, and friction (with the base or/and between composite layers after delamination). The adequate description each of them is the necessary condition for the further study in seeking effective absorbing structures based on composite materials. Presented composite model leads to building primary absorbing elements with complicated shapes where the geometry could have a positive impact on an amount of absorbed energy.
17
67%
EN
The paper presents an experimental work pertaining to the energy absorption capability of FRP specimens. The tests were performed on the INSTRON 8802 universal testing machine and the energy absorbed by the structure was calculated from the load-shortening diagram. A series of experiments were performed for composite thin walled tubes and cones with different semi-vertex angles ranging from 5° to 20°. The specimens were made of epoxy (E-53) and vinylester (VE-2MM) composites with glass, carbon and aramid fibers in three forms: filament yarn, fabric and mat. The influence of specimen geometry, fiber orientation and composite structure on the energy absorbing capability was studied. In particular relative energy of absorption (WEA) in dependence on materials, typical dependence of a crushing force on displacements (shortenings), comparison of mechanical properties of epoxide, monotropic composites strengthen with glass and carbon fibres, comparison of mechanical properties of epoxide, orthotropic composites strengthen with glass and carbon materials, dependence of the destructive strength on displacement of carbon/epoxide composite, progressive destruction of a specimen made of carbon/epoxide composite, mechanism of destruction by layer bending, influence of the thickness of the cone wall on the ability of absorbing energy by the epoxide composite, dependence of WEA on the angle alfa for the chosen structures of composites are presented in the paper.
18
Content available remote Strain rate effects on selected mechanical properties of glass-polyester laminates
67%
EN
The study presents the results of experimental testing of a layered cross-ply [0/90]n E-glass/polyester composite in the range of the selected compression properties at high strain rates = 2300÷4600 s−1 and a quasi-static strain rate = 0.0067 s−1. The composite was manufactured using contact technology using Owens Corning CD-600 E-glass stitched fabric and Polimal 104 polyester resin. The circular cross-section specimens of three sizes 2.5, 5 and 7.5 mm in height and 15 mm in diameter were tested in the above described experiments. To determine the static properties, quasi static experimental tests were conducted using an Instron 8802 machine in the displacement control mode at a constant crosshead speed of 1, 2 and 3 mm/min respectively for the 2.5, 5.0 and 7.5 mm specimen types. The compression loading was monitored with a load cell Instron ±250 kN, whereas the axial strain with an Instron 2620-604 extensometer using additional fixing discs. The measuring base of the extensometer was equal to the specimen height. Identification included the stress-strain curve, strength, Young’s modulus and failure strain. For the high strain rates testing, a modified Split Hopkinson Pressure Bar test system was used, containing an LTT 500 Amplifier made by Tasler, Germany and an NI USB-6366 data acquisition device made by National Instruments, USA. The failure modes observed under high strain rate loading were similar to those observed under quasi static loading. The samples predominantly failed by shear fracture. Reduction of the specimen height implies an increase in the nonlinear effects in the initial part of the stress-strain diagrams (increasing strain at same stress), probably caused by the boundary effect. The main parts of the stress-strain plots are approximately linear, thus the linear elastic-brittle material model can be assumed. It was generally observed that the compressive strength and Young’s modulus along the thickness direction are higher at high strain rate loading compared to the results at quasi-static loading.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych laminatu krzyżowego [0/90]n szkło-E/poliester w zakresie wyznaczenia właściwości mechanicznych podczas ściskania z prędkością = 2300÷4600 s-1 w badaniach dynamicznych oraz = 0,0067 s-1 w badaniach quasi-statycznych. Badany kompozyt wytworzono metodą kontaktową z użyciem tkaniny zszywanej Owens Corning CD-600 oraz żywicy poliestrowej Polimal 104. Do badań przyjęto trzy typy próbek walcowych o wysokości 2,5; 5 i 7,5 mm oraz średnicy 15 mm. W celu wyznaczenia właściwości mechanicznych statycznych przeprowadzono badania eksperymentalne z wykorzystaniem maszyny wytrzymałościowej Instron 8802 w trybie sterowania przemieszczeniem, z prędkością przemieszczenia 1, 2 and 3 mm/min, odpowiednio dla próbek typu 2,5, 5,0 i 7,5 mm. Obciążenie rejestrowano przy użyciu głowicy pomiarowej Instron ±250 kN. Pomiar odkształcenia realizowano z użyciem ekstensometru Instron 2620-604 z dodatkowym oprzyrządowaniem w postaci dysków. Baza pomiarowa ekstensometru była równa wysokości próbki. Badania identyfikacyjne obejmowały wyznaczenie zależności naprężenie-odkształcenie, wytrzymałości, modułu sprężystości oraz odkształceń niszczących. Badania przy dużej prędkości odkształceń przeprowadzono na stanowisku Zmodyfikowany Pręt Hopkinsona (SHPB - Split Hopkinson Pressure Bar), stosując wzmacniacz LTT 500 firmy Tasler, Niemcy oraz kartę pomiarową NI USB-6366 firmy National Instruments, USA. Zaobserwowano podobny mechanizm niszczenia próbek w badaniach quasi-statycznych oraz dynamicznych. Próbki niszczyły się przez ścinanie. Zmniejszenie wysokości próbki powoduje ujawnienie się efektów nieliniowych w początkowej części wykresów (zwiększenie odkształcenia przy tym samym naprężeniu). Jest to związane z efektem brzegowym. Środkowa część zależności naprężenie-odkształcenie jest w przybliżeniu liniowa, co odpowiada materiałowi liniowo-sprężysto-kruchemu. W wyniku badań zaobserwowano wzrost wytrzymałości na ściskanie oraz modułu sprężystości w kierunku prostopadłym do powierzchni warstwy laminatu wraz ze wzrostem prędkości odkształceń.
EN
The study presents preliminary experimental range tests of a system for testing protective shields for light armoured vehicles. The shields are designed against HE mines and IEDs up to 10 kg TNT. The system consists of the multiple-use portable range stand, a protected Armox 500T plate and a protective shield. The latter consists of the following main layers: PA11 aluminum, the SCACS hybrid laminate, ALPORAS aluminum foam, and the SCACS hybrid laminate. The layers are connected together with SOUDASEAL chemo-set glue. Overall dimensions of the test stand are ~ 800x800x180 mm, the protected plate has dimensions 650x650x5 mm, and a protective shield is of 450x450x76 mm dimensions. The system rests on a St3 steel plate stiffening the range subsoil. The range stand designed to be resistant up to 10 kg TNT blasts is composed of three appropriately shaped rigid frames connected with six high strength erection bolts. The explosive charge is suspended centrally at 400 mm distance from the top surface of the stand. Two range tests have been performed, i.e.: 1) the protected plate without a protective shield under 2 kg TNT blast shock wave, 2) the protected plate with the protective shield under 2 kg TNT blast shock wave. The effectiveness of the protective shield is assessed via comparing the maximum plastic deflection of the protected plate in both systems. The experimental results have been used to validate the FE model of the system.
EN
Numerical analysis of selected type of the polyurethane rail pad is presented in the paper. A shaped pad with cylindrical-shaped elements in its working section was selected as a representative for the computational simulation. Analysis reflected the experimental test according to the valid standard. The test included loading of the vertical force perpendicular to the foot of the rail. Such test allows determining the static stiffness of the pad. The Mooney - Rivlin material model was selected in the current study. Necessary experimental tests including a uniaxial compression and tension were conducted to provide material constants for the hyperelastic material model applied for the FE model. Simplified FE models of the considered rail pad and the rail were developed. Rounded corners and edges of the cylindrical-shaped elements were omitted, since their modelling required a significant density of the FE mesh. Vertical force perpendicular to the foot of the rail was declared as nodal force distributed evenly along the edges of the selected finite element models Non-linear static analysis was performed using MSC.Marc software with large displacements and deformations taken into consideration. The obtained results allowed estimating deformations and the state of stress in a highly deformed rail pad. The static stiffness of the pad was defined as secant stiffness based on the vertical force - deflection curve.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.