Wpływ cyklicznego zamrażania i rozmrażania na właściwości mechaniczne tkanin technicznych powlekanych politetrafluoroetylenem (PTFE)

Autor

DOI:

https://doi.org/10.24425/ace.2023.144161

Abstrakt

Artykuł opisuje badania tkanin technicznych wykonanych z włókana szklanego i powlekanych politertafluroetylenem (PTFE) (ang. PTFE-coated woven fabric), które mają na celu określenie wpływu cyklicznych procesów zamrażania i rozmrażania na właściwości mechaniczne wybranych tkanin Próbki tkanin technicznych zostały poddane zamrażaniu w temperaturze około -20°C przez 4 godziny i rozmrażaniu przez całkowite zanurzenie w wodzie w temperaturze około +20°C przez 4 godziny. Próbki tkanin technicznych po 25 i 50 cyklach zamrażania suszono na powietrzu w temperaturze pokojowej przez tydzień, a następnie poddano próbom jednoosiowego rozciągania. Na podstawie testów jednoosiowego rozciągania określono wytrzymałość na rozciąganie i moduły sztywności. Pomimo, iż w badanych tkaninach powlekanych następuje spadek wytrzymałości na rozciąganie w warunkach ich namoczenia w wodzie, to wykonane cykle zamrażania nie wykazują znacznego spadku wytrzymałości w próbach jednoosiowego rozciągania.

Bibliografia

[1] J. Llorens, Ed., Fabric Structures in Architecture. Sawston: Woodhead Publishing, 2015.

[2] K. Gerlic, Membrane canopies in Poland - Freedom of forming (Zadaszenia membranowe w Polsce - swoboda kształtowania). Gliwice, Poland: Wydawnictwo Politechniki Ślaskiej, 2018. https://repolis.bg.polsl.pl/dlibra/publication/53521/edition/48922?language=en.

[3] S. Pałkowski, A. Zagubień, and S. Kobielak, "Konstrukcje budowlane dużych rozpiętości", in Budownictwo ogólne. Tom 4. Konstrukcje budynków. Warsaw, Poland: Arkady, 2010, pp. 30-163.

[4] K. Gerlic, “Projektowanie zadaszeń membranowych na przykładzie parkingu rowerowego w Jaworznie”, Builder, vol. 288, no. 7, pp. 12-15, 2021, DOI: 10.5604/01.3001.0014.9123.

[5] Y. Zhang, Q. Zhang, and H. Lv, “Mechanical properties of polyvinylchloride-coated fabrics processed with Precontraint®technology”, Journal of Reinforced Plastics and Composites, vol. 31, no. 23, pp. 1670-1684, 2012, DOI: 10.1177/0731684412459898.

[6] A. Ambroziak, “Characterization study on mechanical properties of polyester coated fabric”, Archives of Civil Engineering, vol. 66, no. 2, pp. 105-118, 2020, DOI: 10.24425/ace.2020.131799.

[7] A. Ambroziak and P. Kłosowski, “Sopot Forest Opera - history and future”, in XIII Lightweight Structures in Civil Engineering - Contemporary Problems. Warsaw, Poland, 2007, pp. 102-105, DOI: 10.13140/2.1.2235.6801.

[8] J. Filipkowski and J. Jacoszek, “Mechanical properties of covered textile material”, Archives of Civil Engineering, vol. 34, no. 2, pp. 243-259, 1988.

[9] P. Kłosowski and A. Zagubień, “Analysis of Material Properties of Technical Fabric for Hanging Roofs and Pneumatic Shells”, Archives of Civil Engineering, vol. 49, no. 3, pp. 277-294, 2003.

[10] B. Bridgens and P. Gosling, “Direct stress-strain representation for coated woven fabrics”, Computers & Structures, vol. 82, no. 23-26, pp. 1913-1927, 2004, DOI: 10.1016/j.compstruc.2003.07.005.

[11] A. Ambroziak and P. Kłosowski, “Influence of Water-Induced Degradation of Polytetrafluoroethylene (PTFE)-Coated Woven Fabrics Mechanical Properties”, Materials (Basel), vol. 15, no. 1, art. no. 1, 2022, DOI: 10.3390/ma15010001.

[12] H. Bao, M. Wu, and X. Zhang, “Study on tearing tests and the determination of fracture toughness of PVC-coated fabric”, Journal of Industrial Textiles, vol. 51, no. 6, pp. 977-1006, 2022, DOI: 10.1177/1528083721993943.

[13] B. Zhao, J. Hu, W. Chen, J. Chen, and Z. Jing, “A nonlinear uniaxial stress-strain constitutive model for viscoelastic membrane materials”, Polymer Testing, vol. 90, art. no. 106633, 2020, DOI: 10.1016/j.polymertesting.2020.106633.

[14] J. Chen, Y. Xia, B. Zhao, W. Chen, M. Wang, and F. Luo, “Nonlinear characteristics and a new fractional constitutive model for warp-knitted NCF composites under normal loading conditions”, Polymer Testing, vol. 107, art. no. 107464, 2022, DOI: 10.1016/j.polymertesting.2021.107464.

[15] D. Chen, J. J. Xiong, J. B. Bai, and C. H. Dong, “Simplified analytical model to predict nonlinear mechanical responses of flexible composite sheet subjected to out-of-plane loading”, Mechanics of Advanced Materials and Structures, pp. 1-14, 2022, DOI: 10.1080/15376494.2022.2042629.

[16] R. Zadekhast and A. Asayesh, “Analysis of the tensile creep performance of warp-knitted fabrics in technical applications in view of fabric structure”, The Journal of The Textile Institute, pp. 1-7, 2022, DOI: 10.1080/00405000.2022.2029276.

[17] J. Xu, Y. Zhang, M. Wu, X. Li, and L. Zhang, “Damping characteristics of the architectural coated fabric and its influence on the vibration response of membrane structures”, Composite Structures, vol. 285, art no. 115207, 2022, DOI: 10.1016/j.compstruct.2022.115207.

[18] N. Freiherrova and M. Krejsa, “Approaches of biaxial testing of membrane materials”, AIP Conference Proceedings, vol. 2425, art no. 040015, 2022, DOI: 10.1063/5.0082045.

[19] J. Xu, Y. Zhang, J. Song, Y. Zhao, and L. Zhang, “Quasi-static puncture resistance behaviors of architectural coated fabric”, Composite Structures, vol. 273, art. no. 114307, 2021, DOI: 10.1016/j.compstruct.2021.114307.

[20] D.T. Karádi, A.A. Sipos, M. Halász, V. Hliva, and D. Hegyi, “An elastic phenomenological material law of technical textile with a nonlinear shear behaviour”, Journal of Reinforced Plastics and Composites, vol. 40, no. 19-20, pp. 759-769, 2021, DOI: 10.1177/07316844211005842.

[21] V. Saceviciene, M. Juciene, V. Dobilaite, V. Krylova, S. Žalenkiene, N. Dukštiene, and R. Bliudžius, “Investigation of the changes in physical properties of PES/PVC fabrics after aging”, Journal of Applied Polymer Science, vol. 136, no. 21, art. no. 47523, 2019, DOI: 10.1002/app.47523.

[22] L. Zheng, Y. Ye, J. Zhuang, and Y. Zheng, “Impact Tensile Behaviors of PVDF Building Coated Fabrics”, Advances in Civil Engineering, vol. 2020, art. no. 1620760, 2020, DOI: 10.1155/2020/1620760.

[23] P. Kłosowski, K. Żerdzicki, and K. Woznica, “Influence of artificial thermal ageing on polyester-reinforced and polyvinyl chloride coated AF9032 technical fabric”, Textile Research Journal, vol. 89, no. 21-22, pp. 4632-4646, 2019, DOI: 10.1177/0040517519839934.

[24] A. Ambroziak, “Mechanical Properties of Polyester Coated Fabric Subjected to Biaxial Loading”, Journal of Materials in Civil Engineering, vol. 27, no. 11, art. no. 04015012, 2015, DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943- 5533.0001265.

[25] A. Ambroziak and P. Kłosowski, “Mechanical properties of Precontraint 1202 S2 based on uniaxial tensile and creep tests”, Journal of Reinforced Plastics and Composites, vol. 36, no. 4, pp. 254-270, 2017, DOI: 10.1177/0731684416682604.

[26] Y. Yu, Z. Cao, and Y. Sun, “Mechanical properties of four types of PVC-coated woven fabrics at hightemperature and after exposure to high-temperature”, Structures, vol. 33, pp. 830-840, 2021, DOI: 10.1016/j.istruc.2021.04.036.

[27] A. Ambroziak and P. Kłosowski, “Influence of thermal effects on mechanical properties of PVDF-coated fabric”, Journal of Reinforced Plastics and Composites, vol. 33, no. 7, pp. 663-673, 2014, DOI: 10.1177/0731684413512705.

[28] H. Asadi, J. Uhlemann, N. Stranghoener, and M. Ulbricht, “Water influence on the uniaxial tensile behavior of polytetrafluoroethylene-coated glass fiber fabric”, Materials, vol. 14, no. 4, art. no. 846, 2021, DOI: 10.3390/ma14040846.

[29] H. Asadi, J. Uhlemann, N. Stranghoener, and M. Ulbricht, “Water-induced ageing modification factor for PTFE-coated glass fibre fabric”, in X International Conference on Textile Composites and Inflatable Structures STRUCTURAL MEMBRANES 2021, 13-15 September 2021, Munich, Germany, K.-U. Bletzinger, E. Onate, R. Wüchner, C. Lázaro, Eds. Munich, 2021. [Online].Available: https://www.scipedia.com/public/Asadi_et_al_2021a.

[30] PN-88/B-06250 Normal concrete. Warsaw, Poland: PKN (Polish Committee for Standardization), 1988.

[31] A. Ambroziak and E. Haustein, “Properties of Old Concrete Built in the Former Leipziger Palace”, Materials, vol. 15, no. 2, art. no. 673, 2022, DOI: 10.3390/ma15020673.

[32] P. Szaj and P. Wielgosz, “Mrozoodporność nawierzchni betonowych - wymagania i metody badań”, Budownictwo, Technologie, Architektura, no. 4-6, pp. 68-73, 2020. [Online]. Available: https://www.bta-czasopismo.pl/wp-content/uploads/2020/05/68_Mrozoodpornosc-nawierzchni-betonowych.pdf.

[33] T. Rudnicki and R. Jurczak, “Recycling of a Concrete Pavement after over 80 Years in Service”, Materials (Basel), vol. 13, no. 10, art. no. 2262, 2020, DOI: 10.3390/ma13102262.

[34] ISO (International Organization for Standardization), ISO 1421 Rubber or plastics-coated fabrics - Determination of tensile strength and elongation at brake. Geneva, Switzerland: International Organization for Standardization, 2016.

[35] A. Ambroziak and P. Kłosowski, “Mechanical properties of polyvinyl chloride-coated fabric under cyclic tests”, Journal of Reinforced Plastics and Composites, vol. 33, no. 3, pp. 225-234, 2014, DOI: 10.1177/0731684413502858.

[36] R.M. Heiberger and E. Neuwirth, “One-Way ANOVA”, in R Through Excel. New York, NY: Springer New York, 2009, pp. 165-191, DOI: 10.1007/978-1-4419-0052-4_7.

[37] T. Górecki and Ł. Smaga, “A comparison of tests for the one-way ANOVA problem for functional data”, Computational Statistics, vol. 30, no. 4, pp. 987-1010, 2015, DOI: 10.1007/s00180-015-0555-0.

[38] S.S. Shapiro and M.B. Wilk, “An analysis of variance test for normality (Complete samples)”, Biometrika, vol. 52, no. 3-4, pp. 591-611, 1965, DOI: 10.2307/2333709.

[39] M.B. Brown and A.B. Forsythe, “Robust Tests for the Equality of Variances”, Journal of the American Statistical Association, vol. 69, no. 346, pp. 364-367, 1974, DOI: 10.2307/2285659.

[40] W.H. Kruskal and W.A. Wallis, “Use of Ranks in One-Criterion Variance Analysis”, Journal of the American Statistical Association, vol. 47, no. 260, pp. 583-621, 1952, DOI: 10.2307/2280779.

[41] G. Cardillo, Holm-Sidak t-test, GitHub, 2022. [Online]. Available: https://github.com/dnafinder/holm. [Accessed: 08-Feb-2022].

Opublikowane

2023-03-30

Jak cytować

Ambroziak, Andrzej, i Paweł Kłosowski. „Wpływ Cyklicznego zamrażania I rozmrażania Na właściwości Mechaniczne Tkanin Technicznych Powlekanych Politetrafluoroetylenem (PTFE)”. Archives of Civil Engineering, t. 69, nr 1, marzec 2023, s. 91-104, doi:10.24425/ace.2023.144161.

Numer

Dział

Articles

Podobne artykuły

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> 

Możesz również Rozpocznij zaawansowane wyszukiwanie podobieństw dla tego artykułu.