ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ: ЕПОКСИУРЕТАНОВІ ДЕМПФУЮЧІ ВСТАВКИ В СИСТЕМАХ ВІБРОЗАХИСТУ
DOI:
https://doi.org/10.33042/2522-1809-2023-4-178-17-26Ключові слова:
епоксиуретанова вставка, системи вібро- та ударозахисту, амплітудно-частотні характеристикиАнотація
У статті проведено оцінку ефективності розроблених епоксиуретанових композицій, призначених для мінімізації коефіцієнтів передачі віброприскорення в системах вібро- та ударозахисту (СВУЗ) в діапазоні ефективних частот від 20 до 2000 Гц. Для зниження рівня вібрації використовують різні види систем СВУЗ (амортизаційні блоки), що включають як пружний елемент полімери з великим «внутрішнім тертям». СВУЗ відрізняються як у вигляді пружного елемента, так і по конструктивному оформленню. Це є наслідком широкого діапазону експлуатаційних умов та допустимих рівнів навантаження елементів апаратури. У цих умовах створення ефективних віброізоляторів з необхідними технічними властивостями (динамічними, кліматичними та конструктивними) є актуальним завданням. Для отримання необхідної жорсткості було скориговано склад епоксиуретанової композиції. В результаті аналізу амплітудно-частотних характеристик, які є ілюстрацією ефективності СВУЗ на вібраційний вплив, показано, що ефективність СВУЗ в пострезонансній області та структурні резонанси є досить високими. Не дуже виражені, коефіцієнти передачі віброприскорення на резонансних частотах 60 – 95 Гц зменшуються від 30 до 1,6 – 1,8, а на 145 – 185 Гц до Kt = 1,05 – 1,1 в необхідному діапазоні температур (5 – 35 ºС). Комплексна оцінка розроблених епоксиуретанових демпферних вставок в системах вібро- та ударозахисту показала, що вони мають високу вібропоглинаючу здатність, менший технологічний цикл приготування складу; можливість виготовлення вкладишів на підприємстві. Досягнутий рівень характеристик розробленої епоксиуретанової композиції дає можливість використовувати її як пружний елемент у СВУЗ авіаційного спеціального призначення.
Посилання
Treviso, A., Van Genechten, B., Mundo, D., Tournour, M. (2015). Damping in composite materials: Properties and models. Composites Part B: Engineering, 78, 144-152. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2015.03.08
Duc, F., Bourban, P. E., Plummer, C. J. G., Månson, J. A. (2014). Damping of thermoset and thermoplastic flax fibre composites. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 64, 115-123. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2014.04.016
Butaud, P., Foltête, E., Ouisse, M. (2016). Sandwich structures with tunable damping properties: On the use of shape memory polymer as viscoelastic core. Composite Structures, 153, 401-408. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.06.040
Xu, Z., Ha, C. S., Kadam, R., Lindahl, J., Kim, S., Wu, H. F., Zheng, X. (2020). Additive manufacturing of two-phase lightweight, stiff and high damping carbon fiber reinforced polymer microlattices. Additive Manufacturing, 32, 101106. https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101106
Pico, D., Steinmann, W. (2016). Synthetic fibres for composite applications. Fibrous and textile materials for composite applications, 135-170. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-981-10-0234-2_4
Marzova, M. (2013). Advanced composite materials of the future in aerospace industry [J]. Incas Bulletin, 5(3), 139-150. https://doi.org/10.13111/2066-8201.2013.5.3.14
Skripinets, A., Saienko, N., Bikov, R., Maladyka, I., Saienko, L. (2023). Study of viscoelastic properties of epoxyurethane compositions for vibration protection of metal products. In AIP Conference Proceedings, 2684(1), 040024. https://doi.org/10.1063/5.0133582
Skripinets, A., Saienko, N., Hryhorenko, O., Berezovskiy, A. (2020). Development and Evaluation of the Possibility of Using Epoxyurethane Mastic in Railway Transport. In Materials Science Forum, 1006, 273-281. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.1006.273
Hryhorenko, O., Zolkina, Y., Saienko, N., Popov, Y., Bikov, R. (2020). Investigation of adhesive-strength characteristics of fire-retardant epoxy polymers modified with metal-containing additives. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 907(1), 012060. IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1757-899X/907/1/012060
Karnovsky, I.A., Lebed, E. (2016). Theory of vibration protection, 176-182. Switzerland: Springer International Publishing https://doi.org/10.1007/978-3-319-28020-2
Yan, G., Zou, H. X., Wang, S., Zhao, L. C., Wu, Z. Y., Zhang, W. M. (2021). Bio-inspired vibration isolation: Methodology and design. Applied Mechanics Reviews, 73(2), 020801. https://doi.org/10.1115/1.4049946
Geethamma, V. G., Asaletha, R., Kalarikkal, N., Thomas, S. (2014). Vibration and sound damping in polymers. Resonance, 19, 821-833. https://doi.org/10.1007/s12045-014-0091-1
Gordienko, A., Emelianenko, N., Saienko, L., Younis, B., Dobrokhodova, O. (2021). Study of a dual frequency vibration press for the formation of concrete elements. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1164 (1), 012067. IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1164/1/012067
Saienko, L. V. (2022) Results of modeling of work of the vibration press with two frequency drive. Scientific Bulletin of Civil Engineering, 1 (107), 49-55. https://doi.org/10.29295/2311-7257-2022-107-1-49-54
Wang, R. M., Zheng, S. R., Zheng, Y. P. (2011). Other properties of polymer composites. Polymer Matrix Composites and Technology, 513-548.
Sujon, M. A. S., Islam, A., Nadimpalli, V. K. (2021). Damping and sound absorption properties of polymer matrix composites: A review. Polymer Testing, 104, 107388. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2021.107388
Anwar, Z., Kausar, A., Muhammad, B. (2016). Polymer and graphite-derived nanofiller composite: An overview of functional applications. Polymer-Plastics Technology and Engineering, 55(16), 1765-1784. https://doi.org/10.1080/03602559.2016.1163598
Özbek, Ö. (2021). Axial and lateral buckling analysis of kevlar/epoxy fiber‐reinforced composite laminates incorporating silica nanoparticles. Polymer Composites, 42(3), 1109-1122. https://doi.org/10.1002/pc.2588
Bulut, M., Bozkurt, Ö. Y., Erkliğ, A., Yaykaşlı, H., Özbek, Ö. (2020). Mechanical and dynamic properties of basalt fiber-reinforced composites with nanoclay particles. Arabian Journal for Science and Engineering, 45, 1017-1033.
Uslu, E., Gavgali, M., Erdal, M. O., Yazman, Ş., Gemi, L. (2021). Determination of mechanical properties of polymer matrix composites reinforced with electrospinning N66, PAN, PVA and PVC nanofibers: A comparative study. Materials Today Communications, 26, 101939. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2020.101939
Gurina, G., Kozub, P., Kozub, S., Saienko, N., Skripinets, A. (2022). Detonation Nanodiamonds as Part of Smart Composite Paintwork Materials. In International Conference on Smart Technologies in Urban Engineering, 393-402. Cham: Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-031-20141-7_36
Tiwari, S. K., Mishra, J., Hatui, G., Nayak, G. C. (2017). Conductive polymer composites based on carbon nanomaterials. Conducting Polymer Hybrids, 117-142. https://doi.org/10.1007/978-3-319-46458-9_4
Rajappan, S., Bhaskaran, P., Ravindran, P. (2017). An insight into the composite materials for passive sound absorption. Journal of Applied Sciences, 17(7), 339-356. https://doi.org/10.3923/jas.2017.339.356
Tang, X., Yan, X. (2020). A review on the damping properties of fiber reinforced polymer composites. Journal of Industrial Textiles, 49(6), 693-721. https://doi.org/10.1177/1528083718795914
Skripinets, A. V., Danchenko, Y. M., Kabus, A. V. (2015). A research on technological and physicochemical laws of manufacturing vibration-absorbing products based on epoxy-urethane polymer compositions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(11), 4-8. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.43324
Andronov V. A., Danchenko Yu. M., Skripinets A. V., Bukhman O. M. (2014) Efficiency of utilization of vibration-absorbing polimer coating for reducing local vibration. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6, 85-91.
Berezovsky, A., Maladyka, I., Popov, Y., Sayenko, N. (2012). Comparative analysis of combustion products components and their toxic property of both epoxy and epoxyurthane polymeric vibration-absorptive fire retardants. Fire safety, 20, 27-31. https://journal.ldubgd.edu.ua/index.php/PB/article/view/683
Lecouvet, B., Sclavons, M., Bourbigot, S., Bailly, C. (2014). Highly loaded nanocomposite films as fire protective coating for polymeric substrates. Journal of fire sciences, 32(2), 145-164. https://doi.org/10.1177/0734904113500207
Rallini, M., Kenny, J. M. (2017). Nanofillers in polymers. In Modification of polymer properties, 47-86. William Andrew Publishing. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-44353-1.00003-8
Kabeb, S. M., Hassan, A., Ahmad, F., Mohamad, Z., Sharer, Z., Mokhtar, M. (2022). Synergistic effects of hybrid nanofillers on graphene oxide reinforced epoxy coating on corrosion resistance and fire retardancy. Journal of Applied Polymer Science, 139(7), 51640. https://doi.org/10.1002/app.51640
Fujii, K., Nakagaito, A. N., Takagi, H. (2015). Effect of acid treatment on mechanical performance of polyvinyl alcohol/halloysite nanocomposites. Key Engineering Materials, 627, 113-116. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.627.113
Reddy, M. I., Kumar, M. A., Raju, C. R. B. (2018). Tensile and flexural properties of jute, pineapple leaf and glass fiber reinforced polymer matrix hybrid composites. Materials today: proceedings, 5(1), 458-462. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.11.10
Benzait, Z., Trabzon, L. (2018). A review of recent research on materials used in polymer–matrix composites for body armor application. Journal of Composite Materials, 52(23), 3241-3263.https://doi.org/10.1177/0021998318764002
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому збірнику, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY-NC-ND 4.0 (із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Без Похідних 4.0 Міжнародна), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
