Ścinane połączenia klejone sztywne i podatne pracujące w podwyższonej temperatrze

ok wydania: 2018
ilość stron: 170
ISBN: 978-83-65991-31-7
format: B5
oprawa: miękka

Spis treści

Ważniejsze oznaczenia / 7
Od autora / 10

1. Wprowadzenie / 11
1.1. Cel i zakres pracy / 11
1.2. Przegląd technik wzmacniania i naprawy konstrukcji budowlanych z zastosowaniem nowych materiałów kompozytowych / 13
1.2.1. Materiały stosowane we wzmocnieniach v / 13
1.2.2. Cechy wzmocnień kompozytowych w konstrukcjach budowlanych / 16
1.3. Wzmacnianie i naprawa konstrukcji betonowych z użyciem kompozytów / 17
1.3.1. Technika przyklejania powierzchniowego zewnętrznego zbrojenia / 17
1.3.2. Technika wklejania przypowierzchniowego zbrojenia / 18
1.3.3. Technika owijania zewnętrznej powierzchni elementu wzmacnianego / 19
1.4. Wzmacnianie i naprawa konstrukcji murowych z wykorzystaniem kompozytów / 20
1.5. Wzmacnianie i naprawa konstrukcji drewnianych za pomocą kompozytów / 21

2. Wybrane zagadnienia mechaniki polimerów / 23
2.1. Właściwości mechaniczne polimerów / 23
2.1.1. Przemiana szklista / 25
2.1.2. Efekt Mullina / 26
2.1.3. Równoważność czasowo-temperaturowa dla polimerów / 27
2.2. Zachowanie reologiczne polimerów / 29
2.2.1. Pełzanie i relaksacja / 29
2.2.2. Modele reologiczne / 31
2.3. Związki konstytutywne w materiałach hipersprężystych / 34
2.3.1. Podstawy opisu w mechanice ośrodków ciągłych / 34
2.3.2. Materiał liniowo-sprężysty / 37
2.3.3. Materiał hipersprężysty / 38
2.3.4. Znaczenie miar deformacji w opisie materiału hipersprężystego / 39
2.3.5. Miary odkształcenia Seth-Hilla / 39
2.3.6. Wykorzystanie miar deformacji Darijani-Naghdabadi / 40
2.3.7. Energetycznie sprzężone pary tensorów naprężenia i odkształcenia / 40
2.3.8. Uogólnione związki konstytutywne (miary D-N) / 42
2.3.9. Związek konstytutywny materiałów hipersprężystych dla jednoosiowego rozciągania opisany modelem D-N / 43
2.3.10. Związek konstytutywny dla jednoosiowego rozciągania materiałów hipersprężystych opisanych modelem Mooney'a-Rivlina / 46

3. Połączenia ścinane / 48
3.1. Naprężenia w ścinanej warstwie skleiny dla skończonych odkształceń warstwy polimerowej / 48
3.2. Wyznaczenie rozkładu naprężeń w połączeniu ścinanym / 50
3.3. Uszkodzenia wzmocnień ścinanych / 51

4. Stanowisko badawcze i zastosowana aparatura / 53
4.1. Maszyna wytrzymałościowa / 53
4.2. Komora temperaturowa / 53
4.3. Pomiar odkształceń i przemieszczeń / 55
4.4. Pomiar i rejestracja temperatury / 56
4.5. Kalorymetr / 57
4.6. Twardościomierz / 57
4.7. Pozostałe przyrządy pomiarowe / 58
4.8. Bezkontaktowe pomiary optyczne / 58
4.8.1. Metoda cyfrowej korelacji obrazu / 58
4.8.2. Algorytm metody cyfrowej korelacji obrazu / 59

5. Materiały zastosowane do badań / 61
5.1. Kleje na bazie żywic epoksydowych / 61
5.2. Kleje poliuretanowe dwuskładnikowe / 61
5.3. Materiały konstrukcyjne i wzmocnienia kompozytowe / 62

6. Wyznaczenie parametrów materiałowych / 64
6.1. Badania podstawowe materiałów / 64
6.1.1. Wyznaczenie gęstości / 65
6.1.2. Wyznaczenie współczynnika rozszerzalności liniowej w funkcji temperatury / 65
6.1.3. Wyznaczenie ciepła właściwego / 69
6.1.4. Wyznaczenie twardości w funkcji temperatury / 70
6.1.5. Statyczna próba rozciągania wybranych materiałów / 72
6.1.6. Wpływ prędkości rozciągania na maksymalne wartości naprężeń i odkształceń w temperaturze pokojowej dla poliuretanu PS / 75
6.1.7. Statyczna próba ściskania w funkcji temperatury / 76
6.1.8. Wyznaczenie nośności podłoża metodą pull-off / 78
6.2. Temperaturowy współczynnik naprężeniowy / 79
6.3. Badania reologiczne wybranych materiałów / 82
6.3.1. Wyznaczenie poziomu zniszczenia przy pełzaniu / 82
6.3.2. Badanie pełzania wybranych materiałów / 83
6.4. Wyznaczanie parametrów modeli opisujących poliuretan PS w zależności od temperatury / 91
6.4.1. Statyczna próba rozciągania poliuretanu PS w funkcji temperatury / 91
6.4.2. Zachowanie poliuretanu PS w temperaturze 20-80°C / 91
6.4.3. Procedura wyznaczania parametrów modelu Darijani-Naghdabadi dla poliuretanu PS w funkcji temperatury / 93
6.4.4. Porównanie modeli Darijani-Naghdabadi i Hencky'ego opisujących zachowanie poliuretanu PS / 97
6.4.5. Wyznaczenie wartości stałych modelu Mooney'a-Rivlina dla kleju poliuretanowego PS / 98

7. Badanie połączeń ścinanych / 100
7.1. Wybór materiałów do badań / 100
7.2. Badania rozkładu odkształceń w połączeniach pojedynczego ścinania na różnych podłożach w podwyższonej temperaturze / 101
7.2.1. Ścinanie na podłożu betonowym / 102
7.2.2. Ścinanie na podłożu z cegły / 103
7.2.3. Ścinanie na podłożu drewnianym / 105
7.3. Wpływ temperatury zeszklenia na rozkład odkształceń taśmy S512 przyklejonej na różnych klejach / 106
7.3.1. Podłoże z betonu / 106
7.3.2. Podłoże z cegły / 107
7.3.3. Podłoże z drewna / 108
7.4. Wpływ podłoża na rozkład odkształceń taśmy S512 badanej w różnych temperaturach / 109
7.4.1. Klej epoksydowy Sikadur-30 / 109
7.4.2. Klej epoksydowy Sikadur-330 / 110
7.4.3. Klej poliuretanowy PS / 111
7.4.4. Podsumowanie otrzymanych wyników badań / 112
7.5. Badania rozkładu odkształceń połączeń ścinanych z zastosowaniem metody cyfrowej korelacji obrazu / 114
7.5.1. Opis próbek do badania / 114
7.5.2. Wyniki badań z zastosowaniem metody cyfrowej korelacji obrazu / 115
7.6. Modelowanie numeryczne ścinania dla różnych rodzajów podłoża / 117
7.6.1. Model numeryczny połączenia zakładkowego / 117
7.6.1.1. Model siatki elementów / 117
7.6.1.2. Model materiału liniowo-sprężystego / 120
7.6.1.3. Model materiału hipersprężystego - poliuretan PS / 121
7.6.2. Wyniki analiz numerycznych / 122
7.6.2.1. Wyniki analiz numerycznych dla skleiny wykonanej z poliuretanu PS / 122
7.6.2.2. Wyniki analiz numerycznych dla skleiny wykonanej z kleju epoksydowego Sikadur-330 / 123
7.6.2.3. Wyniki analiz numerycznych dla skleiny wykonanej z kleju epoksydowego Sikadur-30 / 123

8. Porównanie i analiza wyników badań / 133
8.1. Wpływ rozkładów odkształceń na koncentrację naprężeń / 135
8.2. Modelowanie rozkładu naprężeń w skleinie w ujęciu inżynierskim / 137

9. Zakończenie / 139
9.1. Podsumowanie / 139
9.2. Nowe elementy pracy i kierunki dalszych badań / 140

Literatura / 143
Streszczenie / 166
Abstract / 167
Zusammenfassung / 168