RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
pl_PL
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Trwałość polimerów i kompozytów polimerowych wzmocnionych włóknami w eksploatacji jest krytycznym aspektem dla ich projektowania i konserwacji w oparciu o stan. Przedstawiamy nowatorską, niskokosztową platformę do badań laboratoryjnych do badania wpływu jednoczesnych obciążeń mechanicznych i środowiskowych, która może pomóc w projektowaniu bardziej wydajnych, a jednocześnie bezpieczniejszych struktur kompozytowych.
Trwałość polimerów i kompozytów polimerowych wzmocnionych włóknami w warunkach użytkowania jest krytycznym aspektem, który należy uwzględnić w ich solidnych konstrukcjach i konserwacji opartej na stanie. Materiały te są stosowane w szerokim zakresie zastosowań inżynieryjnych, od konstrukcji samolotów i statków po mosty, łopaty turbin wiatrowych, biomateriały i implanty biomedyczne. Polimery są materiałami lepkosprężystymi, a ich reakcja może być wysoce nieliniowa, co utrudnia przewidywanie i monitorowanie ich wydajności w trakcie eksploatacji. Przedstawiona w niniejszym artykule platforma badawcza w skali laboratoryjnej pomaga w badaniu wpływu jednoczesnych obciążeń mechanicznych i warunków środowiskowych na te materiały. Platforma została zaprojektowana tak, aby była tania i przyjazna dla użytkownika. Materiały odporne chemicznie sprawiają, że platforma może być przystosowana do badań degradacji chemicznej spowodowanej narażeniem na działanie płynów podczas eksploatacji. Przykładowy eksperyment przeprowadzono w RT na próbkach pianki poliuretanowej o zamkniętych komórkach, obciążonych ciężarem odpowiadającym ~50% ich ostatecznego obciążenia statycznego i suchego. Wyniki pokazują, że aparatura badawcza jest odpowiednia do tych badań. Wyniki podkreślają również większą podatność polimeru na jednoczesne obciążenia, w oparciu o większe przemieszczenia w punkcie środkowym i niższe szczątkowe obciążenia niszczące. Przedstawiono zalecenia dotyczące dodatkowych ulepszeń aparatury badawczej.
Kompozyty polimerowe i polimerowe (FRP) zostały zastosowane w różnych konstrukcjach inżynieryjnych, począwszy od samolotów i statków kosmicznych, okrętów wojennych, infrastruktury cywilnej, (zobacz przykłady recenzji Katnam et al.1, Hollaway2, Mouritz i wsp.3), samochodów i pociągów, łopat turbin wiatrowych, po protezy i biomateriały do szwów i implantów. Na trwałość tych materiałów mają wpływ złożone scenariusze eksploatacji, które mogą obejmować kombinację a) obciążeń termomechanicznych, np. cykli zamrażania i rozmrażania w infrastrukturze cywilnej4, poddźwiękowych/naddźwiękowych profili lotu5, zużycia polietylenu na podłożu metalowym6); b) degradacja spowodowana czynnikami środowiskowymi i chemicznymi, np. wodą morską, odladzaniem, płynem hydraulicznym dla konstrukcji lotniczych i morskich7-10, degradacja kompozytów dentystycznych z polimetakrylanu metylu pod wpływem śliny11; c) złożone interakcje materiałów w połączeniach mocowanych lub klejonych, np. korozja galwaniczna i odklejanie między różnymi materiałami, czy to podczas naprawy łaty węglowej/włóknistej na aluminiowej poszyciu samolotu, czy też płytki kostnej węglowo-PEEK przymocowanej stalą nierdzewną12.
Niestety istnieje ograniczona wiedza na temat wpływu jednoczesnych bodźców eksploatacyjnych na długoterminową trwałość tych materiałów. Większość polimerów można sklasyfikować jako materiały lepkosprężyste. Obciążenia mechaniczne i warunki środowiskowe znacząco wpływają na odpowiedź lepkosprężystą polimerów. W związku z tym wiarygodne modele długoterminowego zachowania tych materiałów powinny być w stanie uwzględnić zależne od czasu reakcje na sprzężone bodźce higrotermiczne, mechaniczne i chemiczne. To z kolei poprawi przewidywania projektowe, bezpieczeństwo i protokoły konserwacji/wymiany w oparciu o stan.
Istnieje obszerna literatura na temat eksperymentalnych testów efektów higrotermicznych, na przykład testów dyfuzji higrotermicznej: jeśli skala próbek na to pozwala, próbki materiału mogą być umieszczone w komorze o pożądanym poziomie wilgotności i temperatury. Próbki są okresowo pobierane w celu zmierzenia ich zmian masy i/lub objętości w określonym czasie, od tygodni do lat10,13-17. Po badaniu higrotermicznym mogą nastąpić badania mechaniczne, tj. badanie statyczności resztkowej/wytrzymałości zmęczeniowej/mechaniki pękania17-19, które dostarcza jedynie informacji na temat wpływu bodźca higrotermicznego na reakcje mechaniczne materiałów. Dane testowe mogą być dopasowane do modeli dyfuzji o różnym stopniu złożoności, od prostej dyfuzji Ficka do modeli, które obejmują zależność od stężenia, naprężenia, temperatury, odwracalnego starzenia fizycznego/plastyfikacji i nieodwracalnych reakcji chemicznych. Wyniki tego eksperymentu mogą być następnie wykorzystane w analizach strukturalnych.
Niewielu autorów poruszyło kwestię wpływu jednoczesnych bodźców higrotermicznych i mechanicznych. Spośród osób badających kompozyty FRP, Neumann i Garom20 zanurzyli próbki zestresowane i nieobciążone w wodzie destylowanej. Naprężenie zastosowano poprzez umieszczenie próbek wewnątrz ściśniętych sprężyn ze stali nierdzewnej, dostrajając obciążenie za pomocą różnych sztywności sprężyn i obciążeń ściskających. Podobna procedura została opisana przez Wan i wsp.21. Helbling i Karbhari22 zastosowali urządzenie do gięcia w komorze środowiskowej dla różnych procentów wilgotności względnej (RH%) i poziomów temperatury. Wstępnie kondycjonowane próbki poddano zadanemu poziomowi odkształcenia zginającego, odpowiadającemu procentowi statycznego ostatecznego odkształcenia rozciągającego dla tego kompozytu. Kasturiarachchi i Pritchard(23 lata) przygotowali 4-punktowy przyrząd do gięcia ze stali nierdzewnej (po jednym na próbkę), który został umieszczony na półce w dużym szklanym eksykatorze. Eksykator był częściowo wypełniony wodą destylowaną, miał niewielkie nieszczelności, aby zapobiec wzrostowi ciśnienia i został umieszczony w komorze wilgotnościowej o wilgotności względnej 95%. Gellert i Turley7 badali próbki kompozytu FRP klasy morskiej pod kątem ich trwałości przy połączonym obciążeniu pełzaniem i 100% wilgotności względnej. Ich próbki zostały załadowane w 4-punktowym zginaniu przy stałym obciążeniu równym 20% statycznego obciążenia zginającego przy zniszczeniu, podczas gdy były całkowicie zanurzone w wodzie morskiej. Ugięcie pełzania uzyskiwano okresowo za pomocą grubościomierza pomiędzy zewnętrzną powierzchnią belki w przekroju środkowym, a płytą szklaną (przypuszcza się, że taki pomiar wykonywano na zewnątrz komory). Abdel-Magid i wsp.24 osoby umieściły próbki szkła / żywicy epoksydowej w oprawie środowiskowej Invar, która została dostarczona przez NASA Langley, ponieważ próbki były ładowane w naprężeniu wzdłuż kierunku włókna, przy 20% ostatecznego obciążenia osiowego. Ellyin i Rohrbarcher25 przeprowadzili testy higrotermiczne przez okres do 140 dni, a następnie przetestowali próbki pod kątem zmęczenia na hydraulicznej maszynie wytrzymałościowej. Próbki zawinięto w mokrą gazę serową podłączoną do rurki i źródła wody. Earl i wsp.26 umieściło swój uchwyt załadowczy i próbki w dużej komorze środowiskowej (5,5m3).
Jak omówiono w wielu badaniach eksperymentalnych, warunki środowiskowe wpływają na właściwości mechaniczne i reakcje polimerów. Niektóre ograniczone eksperymenty pokazują również, że istnienie naprężeń/odkształceń mechanicznych wpływa na proces dyfuzji w polimerach. W związku z tym, aby lepiej zrozumieć ogólną wydajność materiałów na bazie polimerów zarówno w przypadku skutków mechanicznych, jak i niemechanicznych, istnieje potrzeba przeprowadzenia równoległych testów.
Za projektem platformy testowej kryło się kilka celów, które zostały omówione w tym artykule. Po pierwsze, platforma jest częścią eksperymentalnej konfiguracji w ramach wieloletnich badań nad higrotermiczno-mechanicznym zachowaniem różnych typów kompozytów warstwowych FRP do zastosowań w turbinach wiatrowych i inżynierii morskiej. Dane testowe są wykorzystywane do kalibracji parametrów w lepkosprężystych równaniach konstytutywnych dla kompozytów polimerowych. Modele konstytutywne opierają się na pracach rozwijanych przez lata przez Muliany i współpracowników27-30. Drugim celem było posiadanie taniej i przyjaznej dla użytkownika platformy testowej, na przykład takiej, którą można łatwo przenieść w laboratorium (np. na wagę do pomiarów masy, lub do źródła płynu, np. pochodzącego z kranu, dymu lub łatwopalnej szafki). Trzecim celem było stworzenie platformy testowej, która byłaby odporna na szereg substancji chemicznych powszechnie stosowanych w służbie (w szczególności płyny hydrauliczne, rozpuszczalniki do odladzania, rozpuszczalniki czyszczące do zastosowań lotniczych8-10), dzięki czemu próbki można by zanurzyć w takich chemikaliach i ocenić ich trwałość.
Komora (Rysunek 1) została zbudowana z polietylenu o wysokiej gęstości, który ma wysoką odporność chemiczną. Jak wspomniano powyżej, oczekuje się, że przyszłe prace będą obejmowały badania higrotermomechaniczne kompozytów zanurzonych w płynie hydraulicznym, rozpuszczalnikach do odladzania, czyszczenia. Ponieważ regulacja termiczna jest integralnym aspektem testów, spieniona pianka polistyrenowa została zamontowana po bokach zbiornika i zabezpieczona taśmą i samą stalową ramą, aby zapobiec wymianie ciepła z otoczeniem.
Pokrywa komory (Rysunek 2) została wykonana z przezroczystego poliwęglanu o grubości 9,525 mm, co pozwala użytkownikom obserwować próbki podczas testowania bez zakłócania testu. Pokrywa jest zabezpieczona na miejscu za pomocą aluminiowych prętów w kształcie litery T, które zostały obrobione tak, aby przesuwały się pod zwisającymi wspornikami po bokach zbiornika.
Gięcie w próbkach odbywa się za pomocą trzech aluminiowych bloków, które zwisają z pokrywy i są mocowane przez szczeliny w pokrywie. Trzy bloki umożliwiają jednoczesne badanie do czterech próbek, podczas gdy szczeliny w pokrywie umożliwiają regulację odstępów między blokami w zależności od długości próbek. Każdy blok jest zaokrąglony na krawędzi styku do średnicy 12,7 mm, zgodnie z normą ASTM D790-10. Próbki są umieszczane pod dwoma z trzech bloków, z siłą skierowaną w górę w jego środku w celu wywołania zginania (ryc. 1-2).
Urządzenie zostało zaprojektowane z myślą o maksymalnej wszechstronności i łatwości użytkowania. Kółka o średnicy 41.275 mm są mocowane pod komorą w celu zapewnienia mobilności. Nad nimi zbiornik wsparty jest na spawanej stalowej ramie z dnem z siatki drucianej i belkami poprzecznymi do podparcia. Kątowniki dystansowe do zewnętrznych narożników zbiornika zostały wyprodukowane, aby zapobiec zgnieceniu izolacji przez górne mierniki masy i wyporności (aparatura do garnków strunowych, omówiona później). Wokół góry ponownie użyto kolby kątowej do obramowania. Potencjometry koła pasowego i strunowego do pomiaru ugięcia w połowie rozpiętości są zamontowane na czterech stalowych łukach z rur kwadratowych (ilustracja 3). Dwa środkowe łuki z tych czterech przenoszą potencjometry strunowe i są regulowane, aby uwzględnić wszechstronność próbki. Potencjometry strunowe zostały skonstruowane z wykorzystaniem sprężyny skrętnej (spotykanej w chowanych smyczach do kluczy) oraz potencjometrów z trójzębnymi wyjściami elektronicznymi. Koła pasowe są wyrównane i zamontowane do użytku ze stalową linką biegnącą od sztywnego połączenia próbki do wiszącego pręta z boku komory w celu regulacji ciężaru.
Obciążenie jest przykładane do próbki za pomocą szeregu, kół pasowych, łączników i. Najpierw próbkę umieszcza się w w kształcie litery U, tak aby poprzeczka 10 mm stykała się ze środkiem przęsła. Stalowy pręt o średnicy 9,525 mm ze oczkowymi na każdym końcu jest następnie połączony ze śrubą w kształcie litery U. To stalowe połączenie przechodzi przez pokrywę komory. Stalowa linka i gwint kevlarowy są przymocowane do oczkowej naprzeciwko w kształcie litery U. Dzięki temu gwint kevlarowy z potencjometru strunowego może odczytywać dane ze sztywnego punktu. Stalowa linka biegnie dalej w górę i przechodzi przez dwa koła pasowe, które umożliwiają przyłożenie obciążenia na obrzeżach zbiornika. jest następnie mocowany do stalowego pręta o średnicy 9,525 mm, który służy jako wieszak ze szczeliną. Ten wieszak zapewnia miejsce, w którym można ustawić obciążniki szczelinowe w celu przyłożenia żądanego obciążenia.
1. Ładowanie próbek
2. Pomiar przemieszczenia
3. Ważenie próbek
Aparatura badawcza skutecznie utrzymuje próbki zanurzone w płynie pod trzypunktowym zginaniem. Z rozsądną precyzją próbki mogą być ładowane i testowane z dokładnymi odczytami z potencjometrów pod kątem zmian ugięcia w punkcie środkowym. Zmiana oporu elektrycznego może być rejestrowana z dokładnością do 4 cyfr znaczących, co daje rozdzielczość przemieszczenia rzędu 0,1 μm.
Testy higrotermo-mechaniczne zostały przeprowadzone w RT na dwóch grupach po cztery próbki pianki poliuretanowej o zamkniętych komórkach, o wymiarach nominalnych 215 mm długości x 24 mm szerokości x 18 mm grubości. Jedna grupa została przetestowana w komorze w suchych warunkach, przeznaczonych jako a) w powietrzu, wewnątrz zbiornika oraz b) przy wilgotności względnej otoczenia ~50% RH (test odbył się pod koniec czerwca w laboratorium położonym w gorącej i suchej północnej Kalifornii Central Valley w USA). Ta pierwsza grupa próbek jest tutaj oznaczona jako "próbki suche". Druga grupa próbek została przetestowana w zbiorniku, gdy była całkowicie zanurzona w wodzie dejonizowanej (100% wilgotności względnej, oznaczona tutaj jako "próbki mokre"). Próbki zostały obciążone wiszącymi ciężarkami w przybliżeniu równymi 50% ich ostatecznego obciążenia w statycznych suchych warunkach, co dało (1,780 ± 0,116) kg. Przyłożenie każdego wiszącego ciężarka trwało kilka sekund, aby uzyskać quasi-statyczne warunki obciążenia. Spodziewano się, że pianka będzie miała nieliniowe zachowanie lepkosprężyste, ale nie było wiadomo a priori, w jaki sposób równoczesne bodźce zmniejszą trwałość pianki w stosunku do suchych próbek.
Pomiary rezystancji na cyfrowym multimetrze zostały wykonane dla każdej próbki, w odstępach około 15 minut przez pierwsze 6 godzin testowania. Pomiary wykonano ponownie po dodatkowych 18 godzinach. Na tej podstawie śledzono zmianę ugięcia w połowie rozpiętości. Na podstawie zebranych danych przemieszczenie po 24 godzinach dla próbek suchych wynosiło (2,141 ± 0,371) mm, podczas gdy przemieszczenie dla próbek mokrych było znacznie większe i wynosiło (14,41 ± 3,62) mm (ryc. 5, tabela 1).
Po każdym próbnym uruchomieniu, próbki były następnie testowane pod kątem wytrzymałości resztkowej, ładując je aż do awarii. Stwierdzono, że mokre próbki mają resztkowe obciążenie niszczące równe (2,970 ± 0,246) kg, w porównaniu z resztkowym obciążeniem niszczącym wynoszącym (3,623 ± 0,0967) kg dla próbek suchych (rysunek 6, tabela 2). Rozdzielczość dla pomiarów szczątkowego obciążenia niszczącego wynosiła ± 0,194 kg.

Rysunek 1. Przegląd głównych elementów aparatury badawczej. A. Zbiornik z polietylenu o wysokiej gęstości. B. Izolacja ze styropianu. C. Pokrywa z poliwęglanu szczelinowego. D. Aluminiowy pręt T i wspornik zwisający. E. Podpory zginające trzypunktowe. F. Rama dolna. G. Podkładki kątowe. H. Rama górna. I. Zespoły potencjometrów strunowych. J. Zespół dolnego ładowania. K. Odważniki szczelinowe i wieszak. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 2. Szczegółowy widok pokrywy. A. Zbiornik z polietylenu o wysokiej gęstości. C. Pokrywa z poliwęglanu szczelinowego. D. Aluminiowy pręt w kształcie litery T i wspornik zwisający. E. Podpory zginające trzypunktowe. J. Zespół dolnego ładowania. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 3. Zespół potencjometru strunowego aparatury badawczej. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 4. Wsporniki pokrywy aparatury badawczej. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 5. Zmiana przemieszczenia w połowie rozpiętości w czasie, dla próbek suchych i mokrych. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 6. Wykresy pudełkowe obciążeń resztkowych do uszkodzenia, dla próbek suchych i mokrych, pokazujące większą podatność próbek mokrych. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 7. Zdjęcia próbek pianki po testach resztkowej wytrzymałości na zginanie: (A) i (B) próbki suche, (C) i (D) próbki mokre. Nominalna szerokość próbki wynosi 24 mm. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
| Godziny od początek |
Zmiana przemieszczenia (mm), próbka 1 | Zmiana przemieszczenia (mm), próbka 2 | Zmiana przemieszczenia (mm), próbka 3 | Zmiana przemieszczenia (mm), próbka 4 |
| 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
| 0,230 | pkt.0,454 | pkt.0,130 | 1,298 | jedynki0,195 |
| 0,730 | pkt.0,714 | punktuKlasa 2,141 | 1,298 | jedynki1,817 | TGL
| 0,980 | 0,779 | pkt.Klasa 2,141 | 1,298 | jedynki1,817 | TGL
| 1.310 | Pokój0,779 | pkt.2,076 | TGL1,298 | jedynki1,817 | TGL
| 1,810 | JEZDNA1,038 | TGLKlasa 2,141 | 1,947 | TGL1,817 | TGL
| Wynik 2,010 | 0,973 | pkt.Nr 2,206 | pkt.1,947 | TGL1,817 | TGL
| 2.350 | Pokój1,363 | TGL2,076 | TGL1,947 | TGL1,882 | pkt.
| 2,610 | pkt.1,363 | TGL2,076 | TGL1,947 | TGL1,752 | jedn.
| 2.730 | Pokój1,428 | pkt.2,076 | TGL1,947 | TGL1,752 | jedn.
| 3,230 | pkt.1,557 | pkt.2,076 | TGL2,596 | TGL1,817 | TGL
| 3.480 | TGL1,298 | jedynki2,076 | TGL1,947 | TGL1,947 | TGL
| 3,810 | szt.1,622 | pkt.2,076 | TGL2,596 | TGL1,817 | TGL
| 4,010 | pkt.1,622 | pkt.2,076 | TGL2,596 | TGL1,817 | TGL
| Z numerem 4.230 | 1,557 | pkt.2,076 | TGL2,596 | TGLPytanie 2,012 | TGL
| Z numerem 4,480 | 1,557 | pkt.2,076 | TGL2,596 | TGLPytanie 2,012 | TGL
| 4.730 | Szt.1,622 | pkt.2,076 | TGL2,596 | TGLPytanie 2,012 | TGL
| 4,980 | TGL1,752 | jedn.Klasa 2,141 | 2,596 | TGL1,947 | TGL
| 5,230 | szt.1,752 | jedn.2,076 | TGL3,244 | pkt.1,947 | TGL
| 5,510 | pkt.1,687 | pkt.Klasa 2,141 | 2,596 | TGLPytanie 2,012 | TGL
| 5.780 | Pokój1,557 | pkt.2,076 | TGL2,596 | TGL1,882 | pkt.
| 5,980 | jedn.1,687 | pkt.2,076 | TGL2,596 | TGL1,947 | TGL
| 6.310 | Rozdział1,622 | pkt.Klasa 2,141 | 2,596 | TGL1,882 | pkt.
| 6.480 | Pręty1,622 | pkt.Nr 2,206 | pkt.2,596 | TGLPytanie 2,012 | TGL
| 23.550 | Czepek1,882 | pkt.Nr 2,206 | pkt.2,596 | TGL1,882 | pkt.
| 23 967 | TGL1,752 | jedn.2,271 | TGL2,596 | TGL1,947 | TGL
Tabela 1. Przemieszczenie w funkcji czasu próbek pianki przy wilgotności względnej otoczenia (próbki suche).
| Godziny od początek |
Zmiana przemieszczenia (mm), próbka 1 | Zmiana przemieszczenia (mm), próbka 2 | Zmiana przemieszczenia (mm), próbka 3 | Zmiana przemieszczenia (mm), próbka 4 |
| 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
| 0,303 | pkt.3,245 | pkt.0,000 | 1,298 | jedynki0,000 |
| 0,653 | pkt.3,439 | TGL0,195 | 2,596 | TGL0,000 |
| 0,903 | pkt.4,932 | pkt.1,168 | pkt.3,894 | jedn.1,168 | pkt.
| 1,163 | 4,932 | pkt.1,168 | pkt.3,245 | pkt.1,233 | pkt.
| 1,433 | pkt.6,295 | TGLNr 2,206 | pkt.4,543 | pkt.Pytanie 2,012 | TGL
| 1,703 | TGL6.360 | RozdziałZ drugiej strony, 2,466 | pkt.4,543 | pkt.Wynik 2,142 |
| Kwota 2,013 | 7,074 | pkt.Z kolei 2,855 | pkt.Klasa 5,192 | Z dnia 2,077 | TGL
| 2,253 | TGL7,203 | TGL2,790 | pkt.Klasa 5,192 | Z dnia 2,077 | TGL
| 2,763 | TGL7,917 | pkt.3,310 | TGL5,841 | pkt.3,180 | jezdnego
| 3,013 | TGL7,917 | pkt.3,634 | pkt.5,841 | pkt.3,180 | jezdnego
| 3,283 | pkt.8,047 | pkt.4,413 | pkt.5,841 | pkt.3,180 | jezdnego
| 3,513 | jezdnego7,917 | pkt.4,153 | pkt.5,841 | pkt.3,180 | jezdnego
| 3,753 | pkt.7,917 | pkt.3,699 | pkt.6,489 | TGL3,245 | pkt.
| 4,013 | pkt.9,734 | jedn.Klasa 5,192 | 7,787 | TGL4,478 | pkt.
| Z numerem 4,253 | 10,448 | Rozdział4,802 | pkt.8,436 | pkt.4,608 | pkt.
| 4,513 | pkt.10,448 | Rozdział4,802 | pkt.8,436 | pkt.4,478 | pkt.
| 4,783 | TGL10,448 | Rozdział4,802 | pkt.8,436 | pkt.4,478 | pkt.
| 5,013 | TGL10,448 | Rozdział5,127 | pkt.8,436 | pkt.4,737 | TGL
| 5,313 | TGLRozdział 10,383 | 4,737 | TGL8,436 | pkt.4,608 | pkt.
| 5,513 | pkt.Rozdział 11.421 | TGL5,711 | TGL9,085 | TGL5,581 | pkt.
| 5,753 | TGLRozdział 11.421 | TGL5,646 | pkt.9,085 | TGL5,711 | TGL
| 6,033 | pkt.11 551 | szt.5,776 | TGL9,085 | TGL5,516 | pkt.
| 6,333 | pkt.11 486 | TGL6,035 | pkt.9,085 | TGL5,581 | pkt.
| 6,503 | jedn.11 551 | szt.6.360 | Rozdział9,734 | jedn.6,035 | pkt.
| Z dnia 23.300 | TGLI16.937 | TGLRozdział 10,383 | 14 277 | TGL9,734 | jedn.
| 23.650 | szt.17 067 | TGLRozdział 10,318 | 15 575 | Nasion9,734 | jedn.
| 23 983 | TGL17.002 | szt.Z dnia 10,253 | TGL14 277 | TGLRozdział 10,383 |
| 24.250 | szt.Rozdział 17.262 | TGLZ dnia 10,253 | TGL14.926 | Rozdział9,994 | zł
| 24 983 | TGL18 625 | TGL11 486 | TGL16 224 | TGLRozdział 11,292 | TGL
Tabela 2. Przemieszczenie w funkcji czasu próbek piany przy wilgotności względnej 100% (próbki mokre).
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Trwałość polimerów i kompozytów polimerowych wzmocnionych włóknami w eksploatacji jest krytycznym aspektem dla ich projektowania i konserwacji w oparciu o stan. Przedstawiamy nowatorską, niskokosztową platformę do badań laboratoryjnych do badania wpływu jednoczesnych obciążeń mechanicznych i środowiskowych, która może pomóc w projektowaniu bardziej wydajnych, a jednocześnie bezpieczniejszych struktur kompozytowych.
Autorzy dziękują Destiny Garcia, Serenie Ferraro, Erikowi Quirozowi i Stevenowi Kernowi (laboratorium Advanced Composites Research, Engineering and Science) za pomoc w projektowaniu i produkcji zestawu testowego. Shawn Malone, Michael Akahori, David Kehlet (Engineering Fabrication Lab) są wdzięczni za swoje sugestie i pomoc w procesie obróbki. Z wdzięcznością doceniamy wsparcie Narodowej Fundacji Nauki (wspólny grant CMMI-1265691 i jego suplement REU) oraz Biura Badań Marynarki Wojennej (N00014-13-1-0604 dla A. Muliany, Texas &M University (Główny Badacz) i V. La Saponara, zarządzanego przez dyrektora programu Yapa Rajapakse).
| Pręty prostokątne z aluminium 6061 | McMaster-Carr, USA | 8975K268, 1668T72, 7062T17, | Część platformy testowej |
| Aluminium 6061 90° kątowniki | McMaster-Carr, USA | 8982K91, 8982K14 | Część platformy testowej |
| Stal nierdzewna 440C | McMaster-Carr, USA | 6253K52 | Część platformy testowej |
| Arkusze polietylenu o dużej gęstości | Tap Plastics, USA | Nie dotyczy (0,236 cala grubości x 10,75 cala szerokości x 16,75 cala długości) | Część platformy testowej |
| Arkusze polietylenu o dużej gęstości | Tap Plastics, USA | N/A (0,354 cala grubości x 6 cali szerokości x 10 cali długości) | Część platformy testowej |
| Arkusze polietylenu o dużej gęstości | Tap Plastics, USA | N/A (0,354 cala grubości x 6 cali szerokości x 16,75 cala długości) | Część platformy testowej |
| Arkusze poliwęglanu | Tap Plastics, USA | N/A (0,375 cala grubości, 11,5 cala szerokości, 17,5 cala długości) | Część platformy testowej |
| Spieniona pianka polistyrenowa | Home Depot | Model # 310880 Internet # 202532855 | Część platformy testowej |
| Lina stalowa ocynkowana | McMaster-Carr, USA | 3498T63 | Część platformy testowej Stalowa |
| śruba oczkowa | McMaster-Carr, USA | 3013T341 | Część platformy testowej |
| Stal niskowęglowa 90&kąt | McMaster-Carr, USA | 9017K444 | Część platformy testowej |
| Pręty ze stali niskowęglowej | McMaster-Carr, USA | 8920K84, 8920K75, 8920K231, 8920K135, 8920K84 | Część platformy testowej |
| Rury ze stali niskowęglowej | McMaster-Carr, USA | 6527K314, 8910K394, 8910K395, 8920K94 | Część platformy testowej |
| Śruba w kształcie litery U ze stali nierdzewnej 304 | McMaster-Carr, USA | 8896T104 | Część platformy testowej |
| Stalowe koło pasowe | McMaster-Carr, USA | 3099T34 | Część platformy testowej |
| 1008 blachy ze stali węglowej | McMaster-Carr, USA | 9302T113 | Część platformy testowej |
| Lekkie kółka skrętne | Harbor Freight, USA | 41519 | Część platformy testowej |
| 100- lbf Vinyl Weight Set | Overstock.com | 11767059 | Część platformy testowej |
| Pianka poliuretanowa zamkniętokomórkowa | General Plastics, USA | FR-3704 | Próbki testowe |
| z wodą dejonizowaną | , system filtracji PurLab | Nie dotyczy | Płyn kondycjonujący zbiornika |
| Sprężyna skrętna | Chowany klips na klucze, Ebay, USA | Lot 10 | Służy do budowy potencjometru |
| Gwint kevlarowy | Cabela' s | IK-321909 | Służy do budowy potencjometru strunowego |
| 10 kOhm potencjometru | Ebay, USA | 3590S-2-103L | Służy do budowy potencjometru strunowego |
| Multimetr cyfrowy | Harbor Freight, USA | 98674 | Służy do wykonywania pomiarów rezystancji potencjometru strunowego |