Transcript Prezentacja I_2011 - pkaero

III KONFERENCJA RADY PARTNERÓW CZT AERONET
i PANELE EKSPERTÓW PROJEKTU 13 – 14 Czerwca 2011 r.
„Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym”
ZB 9
Metaliczne materiały kompozytowe w aplikacjach lotniczych w tym
materiały typu Glare
Lider merytoryczny
Prof. dr hab. Barbara Surowska, dr hab. inż. Romana Śliwa
Instytucje partnerskie w zadaniu
Politechnika Lubelska, Politechnika Rzeszowska, Politechnika Śląska
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, Instytut Lotnictwa, IPPT PAN
I i II kwartał 2011
PROJEKT WSPÓŁFINANSOWANY PRZEZ UNIĘ EUROPEJSKĄ ZE ŚRODKÓW EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU ROZWOJU REGIONALNEGO
Główne wyniki zrealizowanych prac
badawczych
• Zmiana twardości badanych kompozytów w zależności od
procesów obróbki cieplnej i plastycznej (PŚ)
• Symulacja numeryczna próby ściskania pianek korundowych w
zakresie odkształceń sprężystych (PRz)
radzwiekowe
Główne wyniki zrealizowanych prac
badawczych
• Wytworzenie i charakteryzacja laminatów typu GLARE (PL)
tomografia komputerowa
Laminat Al/GFRP o układzie 2/1 [0]. Warstwy
metalowe - blachy ze stopu aluminium 2024-T3 o
grubości 0,5 mm. Prepreg - taśma jednokierunkowa,
włókna szklane typu R o udziale objętościowym
60% w żywicy epoksydowej.
Tak wykonane materiały kwalifikują się do dalszych badań –
wytrzymałościowych, zmęczenia mechanicznego i innych objętych
programem badań w projekcie.
Główne wyniki zrealizowanych prac
badawczych
• Ocena wyników badań nieniszczących laminatu FML
(ITWL)
– z wykorzystaniem metody Phased Array
Minimalne wykrywane uszkodzenie Ø5 mm
Błąd względny wyznaczenia rozmiaru 5.7%
– z wykorzystaniem metody termografii impulsowej
Termiczna odpowiedź powierzchni próbki FML na impuls
cieplny
Minimalne wykrywane
uszkodzenie Ø10 mm
Błąd względny wyznaczenia
rozmiaru 16.6%
9
Intensywność emisji promieniowania
podczerwonego ln(T-To)
•
•
8,5
8
7,5
7
6,5
3
Termogram próbki FML; f=127,67Hz, t= 0,3s
3,5
4
4,5
ln (t)
5
5,5
6
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Referaty konferencyjne
1. Problematyka diagnozowania kompozytów typu FML w konstrukcjach
lotniczych, K. Dragan, J. Bieniaś, M. Sałaciński, P. Synaszko, XV
Seminarium Kompozyty 2011 - Teoria i Praktyka, Spała 27 -29 kwiecień
2011
2. Ocena odkształcalności kompozytów osnowie stopu aluminium
przeznaczonego do przeróbki plastycznej, J. Myalski, XV Seminarium
Kompozyty 2011 - Teoria i Praktyka, Spała 27 -29 kwiecień 2011
3. Fizyczne i mechaniczne właściwości kompozytów o osnowie aluminium
przeznaczonego do przeróbki plastycznej, J. Wieczorek, XV Seminarium
Kompozyty 2011 - Teoria i Praktyka, Spała 27 -29 kwiecień 2011
4. Analysis of discontinuities effect in relation to attenuation level in glass
fibre reinforced polimer composites, J. Bieniaś, M. Ostapiuk, B.Surowska,
K. Beer, XV Seminarium Kompozyty 2011 - Teoria i Praktyka, Spała 27 29 kwiecień 2011
5. Fibre Metal Laminates – some aspects of manufacturing process,
structure and selected properties, J. Bieniaś, XV Seminarium Kompozyty
2011 - Teoria i Praktyka, Spała 27 -29 kwiecień 2011
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Referaty konferencyjne (c.d.)
6. Wytwarzanie kompozytów metodą autoklawową i ocena ich jakości, B.
Surowska, J. Bieniaś, 11. Międzynarodowa Konferencja Polimery i
Kompozyty Konstrukcyjne, Olsztyn 16 -19 maj 2011
7. Analiza porównawcza wybranych metod identyfikacji porowatości w
kompozytach polimerowych, M. Ostapiuk, J. Bieniaś, B. Surowska,11.
Międzynarodowa Konferencja Polimery i Kompozyty Konstrukcyjne,
Olsztyn 16 -19 maj 2011
8. Wytwarzanie, struktura i właściwości kompozytów metalowo-włóknistych.
J. Bieniaś, B. Surowska, M. Ostapiuk11. Międzynarodowa Konferencja
Polimery i Kompozyty Konstrukcyjne, Olsztyn 16 -19 maj 2011
9. Fraktografia i analiza zniszczenia kompozytów węglowo/epoksydowych
poddanych obciążeniom statycznym i dynamicznym w podwyższonych
temperaturach, J. Bieniaś, M. Ostapiuk, B. SurowskaV Międzynarodowe
Sympozjum Mechaniki Zniszczenia Materiałów i Konstrukcji. Augustów
30.V – 2.VI. 2011
10. Analiza zniszczenia mikrostruktury kompozytów węglowo/epoksydowych
z wykorzystaniem MES, H. Dębski, J. Bieniaś, V Międzynarodowe
Sympozjum Mechaniki Zniszczenia Materiałów i Konstrukcji. Augustów
30.V – 2.VI. 2011
Publikacje:
1. J. Bieniaś, M. Ostapiuk, B. Surowska, K. Beer: Analysis of
discontinuities effect in relation to attenuation level in glass fibre
reinforced polimer composites, Kompozyty/Composites, 1, 2011, pp.
70-74
2. J. Bieniaś, Fibre Metal Laminates – some aspects of manufacturing
process, structure and selected properties, Kompozyty/Composites, 1,
2011, pp. 39-43
3. K.Dragan, J. Bieniaś, M. Sałaciński, P. Synaszko, Inspection methods
for quality control of Fibre Metal Laminates in aerospace components,
Kompozyty/Composites, 2, 2011, pp. 130-136
4. B. Surowska, J. Bieniaś: Wytwarzanie kompozytów metodą
autoklawową i ocena ich jakości, Polimery i kompozyty konstrukcyjne,
monografia pod red. G. Wróbel, Gliwice 2011, str. 488-500
5. M. Potoczek, R.E. Śliwa: “Microstructure and physical properties of
AlMg/Al2O3 interpenetrating composites fabricated by metal infiltration
into ceramic foams” Archives of Metallurgy and Materials (w druku)
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Publikacje (c.d.)
6. Myalski J., Wieczorek J. , Płachta A: Assesment of the composite
deformation, composites with aluminium matrix designer for the metal
forming, Kompozyty 2011 (w druku)
7. Myalski J., Wieczorek J. : Physical and mechanical properties of
composites with aluminum alloy matrix designed for metal forming ,
Kompozyty 2011 (w druku)
6. J. Bieniaś, M. Ostapiuk, B. Surowska: Fraktografia i analiza zniszczenia
kompozytów węglowo/epoksydowych poddanych obciążeniom
statycznym i dynamicznym w podwyższonych temperaturach, Acta
Mechanica et Automatica 2011 (w druku)
7. H. Dębski, J. Bieniaś, Analiza zniszczenia mikrostruktury kompozytów
węglowo/epoksydowych z wykorzystaniem MES, Acta Mechanica et
Automatica 2011 (w druku)
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Prace dyplomowe inżynierskie:
Zakończone:
1. Marcin SZWED: Analiza własności kompozytów i stopów
zawierających fazy międzymetaliczne z zastosowaniem na
odlewy szkieletowe, projekt inżynierski, promotor dr inż. Marcin
Kondracki
2. Piotr GODULA: Kompozyt ze zbrojeniem szkieletowym i lepkosprężystą osnową, projekt inżynierski, promotor dr hab. inż.
Mirosław Cholewa
3. Marcin KOWALCZYK: Wpływ poliglikoli na własności
bentonitu, projekt inżynierski, promotor dr hab.inż. Mirosław
Cholewa
W realizacji, planowane obrony luty 2012:
1. Beń Agnieszka: Badania odporności korozyjnej kompozytów
typu FML. Promotor: dr inż. Bieniaś Jarosław
w realizacji, planowane obrony luty 2012 (c.d.):
2. Brzeski Andrzej: Identyfikacja nieciągłości strukturalnych w
kompozytach FML. Promotor: dr inż. Bieniaś Jarosław
3. Kaczor Magdalena: Badania wybranych właściwości
mechanicznych laminatów: tytan-kompozyt
węglowo/epoksydowy. Promotor: prof. dr hab.Surowska
Barbara
4. Marek Katarzyna: Badania procesów zniszczenia w
kompozytach typu FML. Promotor: prof. dr hab.Surowska
Barbara
5. Michalski Marcin: Badania wytrzymałości połączenia metalkompozyt węglowo/epoksydowy. Promotor: dr inż. Bieniaś
Jarosław
6. Szymborski Bartosz: Badania wybranych właściwości
materiałów typu metal-kompozyt kevlarowo/ epoksydowy.
Promotor: dr inż. Bieniaś Jarosław
Prace dyplomowe magisterskie:
Planowane do obrony w czerwcu 2011:
• Jakubczak Patryk: Proces wytwarzania laminatu metalowowłóknistego. Promotor: prof. dr hab. Surowska Barbara
• Kowalczyk Łukasz: Wstępna ocena jakości laminatu metalowowłóknistego. Promotor: dr inż. Bieniaś Jarosław
• Majerski Krzysztof: Badania zniszczenia kompozytów węglowoepoksydowych. Promotor: dr inż. Bieniaś Jarosław
• Czerkies Paweł: Numeryczne modelowanie zniszczenia
kompozytu węglowo-epoksydowego. Promotor: dr inż. Dębski
Hubert
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Prace dyplomowe magisterskie:
w realizacji:
1. Marcin SZWED: Opracowanie technologii wykonania odlewów
szkieletowych z kompozytów umacnianych fazami
międzymetalicznymi promotor: dr hab.inż. Mirosław Cholewa
2. Dariusz KIK: Ocena własności wytrzymałościowych
kompozytowych konstrukcji szkieletowych z lepkosprężystym
wypełnieniem, promotor: dr hab.inż. Mirosław Cholewa
3. Dawid ŻUK : Badania własności mas formierskich z
poliglikolem, promotor: dr hab.inż. Mirosław Cholewa
Zgłoszenia patentowe:
M. Potoczek, R.E. Śliwa, J. Śleziona „Kompozytowy
materiał metalowo-ceramiczny i sposób jego
otrzymywania”, P-394548 z dn. 14.04.2011
Planowane wszczęcie przewodu doktorskiego II pół. 2011
Monika Ostapiuk
Planowana rozprawa habilitacyjna 2011.
Marek Potoczek: „Kształtowanie struktury
spienionego Al2O3 przeznaczonego do infiltracji
ciekłym stopem Al”
Główne wnioski
1. Struktura geometrii pianki uzyskana metodą numeryczną jest
zbliżona do struktury rzeczywistej otrzymanej metodą mikrotomografii
komputerowej.
2. Uzyskano dobrą zgodność pomiędzy doświadczeniem a symulacją
numeryczną z zastosowaniem MES dla próby ściskania pianek
korundowych.
3. Wytworzone materiały w KIM PL cechują się wytrzymałością na
rozciąganie porównywalną z GLARE
4. Analiza mikrostrukturalna oraz symulacje numeryczne wskazują, że
inicjacja zniszczenia materiału kompozytowego następuje na
powierzchni rozdziału w wyniku pękania i utraty połączenia
włókno/osnowa.