Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"Andrzej KUBIT"

Badania wybranych właściwości kompozytów FML wykonanych poza autoklawem DOI:10.15199/148.2016.12.8


  Hybrydowe kompozyty warstwowe FML (Fibre Metal Laminates) stanowią coraz powszechniejszą grupę materiałów kompozytowych w budowie statków powietrznych. Cechują się bardzo pożądanymi właściwościami, tj. dużą sztywnością przy zachowaniu niskiej masy, a także wysoką wytrzymałością zmęczeniową. Ze względu na dobre cechy użytkowe, kompozyty warstwowe są atrakcyjne dla innych gałęzi przemysłu, m.in. motoryzacji i przemysłu maszynowego. Ograniczeniem rozpowszechniania kompozytów FML jest złożona, tym samym kosztowna technologia ich wytwarzania wymagająca stosowania autoklawu. W pracy przedstawiono badania kompozytu z grupy FML typu GLARE wykonanego dwiema metodami poza autoklawem. Rozpatrywany kompozyt wykonano z blach ze stopu aluminium 2024-T3 oraz preimpregnatu szklanego, w jednej z wersji wykonania, natomiast w drugiej użyto suchej tkaniny szklanej. Przeprowadzono badania jakości struktury kompozytu przy użyciu tomografu. Wykonano badania wytrzymałości statycznej na rozciąganie i rozwarstwienie. Opisane badania wykazały, że bez użycia autoklawu istnieje możliwość uzyskania dostatecznej jakości kompozytu, mogącego mieć zastosowanie w mniej odpowiedzialnych węzłach konstrukcji wyrobów, jednakże w przedstawionych próbach wykazano brak dostatecznej adhezji pomiędzy warstwami kompozytu. Słowa kluczowe: kompozyty metalowo-włókniste, GLARE, stop aluminium 2024-T3.Konstrukcje kompozytowe polimerowo-włókniste są coraz szerzej stosowane szczególnie w tych dziedzinach przemysłu, gdzie pożądana jest minimalizacja masy wyrobów. Dlatego kompozyty włókniste są powszechnie stosowane w przemyśle lotniczym. Rozpatrywane kompozyty w porównaniu z konstrukcyjnymi stopami metali charakteryzują się wysoką wytrzymałością zarówno statyczną, jak i zmęczeniową oraz sztywnością względną, a przy tym niską masą. Pomimo wielu zalet kompozyty polimerowo-włókniste cechują się względnie małą odpornością na udarne pękanie, skłonnością do absorpcji wilgoci oraz wzg[...]

Analiza wpływu zmian konstrukcyjnych elementów klejonych na wytrzymałość i trwałość zmęczeniową połączeń adhezyjnych DOI:10.15199/148.2016.1-2.2


  W pracy przedstawiono wyniki badań określających wpływ modyfikacji konstrukcyjnych elementów klejonych na wytrzymałość i trwałość zmęczeniową złącza klejowego obciążonego na oddzieranie. Pomiary wytrzymałości zmęczeniowej przeprowadzono na wzbudniku elektrodynamicznym przy częstotliwości rezonansowej próbki złącza klejowego. Badaniom poddano próbki sklejone kompozycjami epoksydowymi Bison Epoxy oraz Epidian 57 z utwardzaczem PAC. Próbki klejone poddano modyfikacją poprzez wykonanie faz lub promieni w czołowej części złącza, co miało na celu zwiększenie grubości warstwy kleju w newralgicznym obszarze spoiny klejowej. Zastosowane modyfikacje, to wynik przeprowadzonych analiz naprężeń w złączu, które wykazały istnienie spiętrzenia naprężenia normalnego przy krawędzi spoiny na krótkim odcinku. Takie zjawisko prowadzi do szybkiej inicjacji zniszczenia spoiny, w związku z czym przeprowadzono próby zmęczeniowe dla zniwelowanego spiętrzenia naprężeń normalnych przez zwiększenie grubości warstwy kleju. Badania wytrzymałości zmęczeniowej wykazały znaczącą poprawę trwałości zmęczeniowej. Słowa kluczowe: połączenia klejowe, MES, wytrzymałość zmęczeniowa, trwałość zmęczeniowa.Połączenia klejowe znajdują coraz szersze zastosowanie, szczególnie w tych dziedzinach przemysłu, gdzie istotne jest ograniczenie masy konstrukcji. Znaczącą zaletą połączeń adhezyjnych jest ich zdolność do spajania różnych materiałów, a także równomierny rozkład naprężeń w obrębie złącza oraz praktyczny brak ograniczeń dotyczących grubości klejonych elementów. Stąd jest to niezastąpiona metoda łączenia w wypadku stosowania technologii kompozytów warstwowych, powszechnie stosowanych m.in. w konstrukcjach lotniczych. Właściwości wytrzymałościowe połączeń klejowych zależą od wielu czynników. Do najważniejszych z nich można zaliczyć: właściwości stosowanej kompozycji klejowej [1], sposób przygotowania powierzchni łączonych części, warunki utwardzania spoiny klejowej, kons[...]

WPŁYW PARAMETRÓW ZGRZEWANIA TARCIOWEGO Z PRZEMIESZANIEM NA NOŚNOŚĆ POŁĄCZENIA DOI:


  Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem jest jedną z najnowocześniejszych metod łączenia metali i ich stopów w stanie stałym. Zapewnienie stałości parametrów użytkowych połączeń wymaga jednak optymalnego doboru parametrów procesu zgrzewania, tj.: prędkości obrotowej narzędzia i prędkości posuwu. W pracy zaprezentowano wyniki badań procesu zgrzewania blach aluminiowych 2024-T3 o grubości 1 mm, przeprowadzonych zgodnie z planem badań PS/DK32. Testy zgrzewania przeprowadzono na uniwersalnej frezarce pionowej, natomiast badania wytrzymałościowe obejmowały statyczną próbę rozciągania. W końcowej części artykułu dokonano analizy i interpretacji wyników badań. W wyniku badań opracowano model matematyczny, umożliwiający dobór parametrów ustawczych procesu oraz ustalono, że w pewnym zakresie parametrów prędkości obrotowej i prędkości posuwu, zbliżonych do optymalnych parametry procesu w niewielkim stopniu, wpływają na wytrzymałość złączy. S ł o w a k l u c z o w e: zgrzewanie tarciowe, stopy aluminium, stop 2024-T3 A b s t r a c t: Friction stir welding (FSW) is one of the most modern technology of joining metals and their alloys in solid state. The possibility of joining elements of aluminum alloys makes it possible to use this method in the production of aircraft structures. This technology provides a reduction of labor consumption, cost and weight of structures, while maintaining comparable or better strength properties as compared to conventional methods of joining. Quality assurance of joining requires selection of the optimal process parameters such as tool rotational speed and feed rate. The paper presents the results of the welding process of 2024-T3 aluminum alloy sheet with a thickness of 1 mm carried out in accordance with the study plan PS / DK32. Welding tests were conducted on a universal vertical milling machine, and strength tests included static tensile test. In the fi nal part of the article the analysis and interpretation of researc[...]

TECHNOLOGIA KSZTAŁTOWANIA KOŃCÓWEK KABLOWYCH DO PODŁĄCZANIA APARATURY ROZDZIELCZEJ DOI:


  Kablowe końcówki rurowe służą do podłączania aparatury rozdzielczej. Zwiększają bezpieczeństwo, niezawodność połączenia i łatwość montażu. Ze względu na konieczność zapewnienia wysokiej przewodności i trwałości połączenia wykonywane są ze stopów miedzi. Nowe rozwiązania modułowej aparatury rozdzielczej wymuszają konieczność zmiany konstrukcji końcówek kablowych, co związane jest z koniecznością wytworzenia złączki o zwężonej części stykowej. Wymagany kształt uzyskiwany jest w wyniku obróbki skrawaniem, co nie sprzyja wysokiej wydajności ekonomicznej procesu i wiąże się z wysokim kosztem technicznym wykonania wyrobu, ze względu na znaczne straty materiału. W artykule opisano nową technologię kształtowania kablowych końcówek rurowych, opartą w pełni o kształtowanie plastyczne, co czyni tę technologię bardzo korzystną z punktu widzenia oszczędności materiału.Wprowadzenie Rurowe końcówki kablowe powszechnie stosowane są w instalacjach elektrycznych w celu podłączania przewodów miedzianych m.in. do rozdzielnic, szyn zbiorczych i zacisków aparatury. Grubościenna budowa omawianych końcówek wpływa na wzrost bezpieczeństwa i trwałości połączenia, dzięki ograniczeniu zjawiska przegrzewania się żył i izolacji przewodów. Najpowszechniejszym materiałem do produkcji końcówek tego typu jest stop miedzi cynowany galwanicznie o parametrach określonych na podstawie normy DIN. Przedstawiona technologia stosowana jest do rur miedzianych o zewnętrznych średnicach od ø18 do ø32. Ze względu na wymagania eksploatacyjne końcówki rurowe dzieli się na płaskie (rys. 1a) oraz wykonane pod kątem 45o lub 90o (rys. 1b,c). Inny podział określa ilość otworów montażowych. Najczęściej są to końcówki jednootworowe, rzadziej dwuotworowe. Ze względu na zakres napięć p[...]

ANALIZA WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI KOMPOZYCJI KLEJOWYCH Z NANONAPEŁNIACZAMI DOI:


  W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, których celem była ocena wpływu dodatku nanonapełniaczy do kompozycji klejowej Epidian 57 z utwardzaczem PAC na temperaturę zeszklenia i przewodność cieplną. Temperatura zeszklenia po wprowadzeniu nanoproszku SiO2 w ilości 2% i 5% wzrosła odpowiednio o 1,28% oraz 2,43%. Dodanie nanoproszku Al2O3 spowodowało wzrost o ok. 18,3 i 21% odpowiednio dla ilości 2 i 5%, a dla nanorurek węglowych w ilości 5% przyrost wyniósł ok. 16,5 %. Przewodność cieplna uległa zmianie w największym stopniu po dodaniu nanorurek węglowych w ilości 5%, kiedy odnotowano przyrost o ok. 10,5%. Natomiast domieszkowanie nanoproszkiem MgAl2O4 w ilości 8% spowodowało spadek przewodności cieplnej o ok. 15%.Wprowadzenie W ostatnim czasie innowacyjnymi dodatkami, stosowanymi do wzbogacania materiałów konstrukcyjnych są nanomateriały, których naturalną jednostką miary jest nanometr. Materiały o takiej strukturze można projektować tak, aby wykazywały pożądane właściwości fi zyczne, chemiczne czy biologiczne, dzięki ograniczonej wielkości tworzących je cząstek. Takie materiały mogą wykazywać właściwości znacznie odbiegające od właściwości pojedynczych atomów czy typowych kryształów. Daje to możliwość tworzenia materiałów o niespotykanych właściwościach [4, 8]. Wzbogacanie kompozycji klejowych nanonapełniaczami może powodować zmianę ich niektórych cech. Przykładowo w pracy [12] badano wytrzymałość statyczną na oddzieranie, która wzrosła o 14-18% po dodaniu nanoproszków SiO2 i Al2O3. W pracy [6] badano wytrzymałość zmęczeniową połączeń klejowych wykonanych wybranymi kompozycjami klejowymi, gdzie wzrosła ona o ok. 12,6% w przypadku domieszkowania nanorurkami węglowymi. Podczas tworzenia kompozycji klejowych z różnorodnymi nanonapełniaczami, konieczne są badania eksperymentalne celem oceny znaczenia i charakteru zmian, wywołanych modyfi kacją składu kompozycji klejowych. Wpływ dodatku nanonapełniaczy na temperaturę [...]

KONSTRUKCJA GŁOWICY DO UMACNIANIA BLACH I DOCZOŁOWYCH POŁĄCZEŃ SPAWANYCH METODĄ PNEUMOKULOWANIA DOI:


  Jakość złączy spawanych decyduje o właściwościach użytkowych łączonych części takich jak np.: właściwości mechaniczne, fi zyczne i estetyczne. Obecnie do poprawy własności mechanicznych stopów metali wykorzystuje się obróbki chemiczne, termiczne i mechaniczne. Jedną z metod mechanicznej obróbki wykańczającej, umożliwiającej uzyskanie warstwy wierzchniej o szczególnie korzystnych właściwościach jest obróbka nagniataniem. Biorąc pod uwagę sposób oddziaływania sił nagniatania na przedmiot obrabiany można wyróżnić: nagniatanie statyczne i dynamiczne [12]. Pneumokulowanie jako jedna z odmian dynamicznego umacniania powierzchni korzystnie wpływa na stan warstwy wierzchniej oraz wytrzymałość zmęczeniową części maszyn [5-8]. Proces pneumokulowania został szeroko przeanalizowany teoretycznie i praktycznie [5, 6, 13, 14, 9, 11, 2]. Do głównych zalet tej metody można zaliczyć obróbkę części w trudno dostępnych miejscach, brak elementów szybko zużywających się [3], a także możliwość zaprojektowania urządzeń o przeznaczeniu specjalnym. Przykładem mogą być np.: urządzenia do pneumokulowania wałków, łopatek turbin parowych, głowice pionowe oraz poziome do kulowania otworów czy ręczne urządzenia do miejscowego pneumokulowania [4]. Efektywność pneumokulowania zależy od parametrów procesu, rodzaju obrabianego materiału oraz obróbki mechanicznej. Procesem pneumokulowania można również łatwo sterować przez zmianę ciśnienia powietrza doprowadzanego do dyszy, czasu trwania obróbki, wymianę kulek czy też konstrukcję dyszy [4]. Odpowiednie ukształtowanie dyszy umożliwia otrzymanie różnego kształtu strumienia kulek, dzięki zastosowaniu kilku dysz z oddzielnym sterowaniem ciśnieniem i czasem pracy można uzyskać różną intensywność nagniatania w różnych miejscach, co świadczy o elastyczności technologii pneumokulowania. Proces ten powoduje również wzrost wytrzymałości zmęczeniowej złączy spawanych. Spawanie wprowadza do materiału naprężenia rozci[...]

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ODDZIERANIE POŁĄCZENIA ADHEZYJNEGO KOMPOZYTU POLIMEROWO-WŁÓKNISTEGO Z BLACHĄ ZE STOPU ALUMINIUM 2024-T3 DOI:


  Materiały kompozytowe, mające coraz szersze zastosowanie szczególnie w konstrukcjach lotniczych, mimo wielu oczywistych zalet, mają pewne ograniczenia, które sprawiają, że nie mogą występować w całej konstrukcji statku powietrznego. Ograniczenie to dotyczy szczególnie miejsc w konstrukcji, gdzie występuje wysoka temperatura. W związku z powyższym istnieje częsta konieczność łączenia kompozytów polimerowowłóknistych z innymi materiałami, głównie metalami takimi jak stopy aluminium i tytanu [13]. Połączenia adhezyjne mają tę przewagę nad techniką nitowania, popularnie występującą w budowie statków powietrznych, że nie wymagają wykonania otworów, będących często przyczyną koncentratorów naprężeń, a także nie wpływają w tak istotny sposób na wzrost masy konstrukcji jak nity [13]. Większość dostępnych opracowań naukowych, poruszających tematykę wytrzymałości połączenia adhezyjnego pomiędzy blachą ze stopu aluminium a kompozytem polimerowo-włóknistym, skupia się jedynie na wytrzymałości na ścinanie lub na mechanizmie pękania. Do analizy pękania najczęściej stosuje się próbki w formie podwójnej belki wspornikowej, tzw. Double Cantilever Beam. Celem takich badań jest określenie zachowania propagacji pęknięć oraz uzyskanie danych energetycznych do numerycznej analizy mechanizmu pękania [6, 8]. Z kolei do wyznaczania wytrzymałości na ścinanie rozpatrywanych połączeń, badaniom poddaje się zwykle jedno- lub dwuzakładkowe połączenia metal-kompozyt [4, 7, 11, 12]. Wielu autorów podejmuje także zagadnienie analitycznej oraz numerycznej analizy, związanej z wytrzymałością na ścinanie połączenia klejonego różnych materiałów [1, 5, 9]. Rozpatrując zagadnienie łączenia adhezyjnego materiałów o znacząco różnych współczynnikach rozszerzalności cieplnej, należy mieć na uwadze naprężenia w płaszczyźnie połączenia tych materiałów, będących przyczyną zmiennej temperatury pracy, co może przyczynić się do obniżenia wytrzymałości połączenia. Stąd[...]

 Strona 1