Comparison of rheological properties of chosen elastomers used in production of bridge bearings

Marcin Gajewski

doi:10.7409/rabdim.017.004

Opublikowane: 2017-03-29

Tom 16 Nr 1 (2017)

Porównanie właściwości reologicznych wybranych elastomerów stosowanych do produkcji łożysk mostowych

Marcin Gajewski

Dział: Artykuły

https://doi.org/10.7409/rabdim.017.004

Abstrakt

W pracy przedstawiono wyniki badań reologicznych przeprowadzonych za pomocą reometru DMA na próbkach typowych elastomerów powstałych na bazie kauczuku naturalnego (NR) i kauczuku syntetycznego (CR) stosowanych do produkcji łożysk mostowych. W badaniach wyznaczono moduły zespolone i kąty przesunięcia fazowego w bardzo szerokim zakresie temperatury i częstotliwości, wyznaczono wartości temperatury zeszklenia, określono krzywe wiodące poszczególnych materiałów oraz przeprowadzono badania, w których indenter (wgłębnik) o kulistym kształcie jest wciskany w badany materiał z liniowo narastającą siłą. Uzyskane wyniki mogą służyć do jakościowej i ilościowej oceny poszczególnych materiałów, jak również do wyznaczenia wybranych parametrów materiałowych modeli konstytutywnych liniowej lepko-sprężystości formułowanych dla teorii małych odkształceń. W przypadku testu wgniatania (indentacji) jego wyniki mogą posłużyć do pośredniej weryfikacji modeli konstytutywnych hipersprężystości i hiperlepkosprężystości formułowanych w ramach teorii dowolnych deformacji. Praca zawiera także elementy oceny wpływu starzenia długoterminowego (naturalnego) na zmianę właściwości reologicznych materiału.

Słowa kluczowe:

DMA, elastomerowe łożyska mostowe, moduły zespolone, starzenie elastomerów, temperatura zeszklenia, tłumienie, właściwości reologiczne

Inne teksty tego samego autora

Beata Gajewska, Marcin Gajewski, Cezary Kraszewski, Leszek Rafalski, Badania modułów sprężystości wybranych mieszanek związanych hydraulicznie (HBM) pod obciążeniem cyklicznym , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 11 Nr 4 (2012)
Mirosław Graczyk, Marcin Gajewski, Radosław Szczerba, Analiza statyczna dyblowanej betonowej nawierzchni lotniskowej z uwzględnieniem zjawiska curlingu płyt , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 15 Nr 2 (2016)
Nicola Baldo, Fabio Rondinella, Fabiola Daneluz, Pavla Vacková, Jan Valentin, Marcin Gajewski, Jan Król, Przewidywanie właściwości mechanicznych mieszanek mineralno-asfaltowych: badanie modelowania sieciami neuronowymi w porównaniu z metodami referencyjnymi regresji liniowej i nieliniowej , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 24 Nr 1 (2025)
Wojciech Bańkowski, Renata Horodecka, Marcin Gajewski, Krzysztof Mirski, Rozszerzona ocena trwałości mieszanek mineralno-asfaltowych na ciepło , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 15 Nr 2 (2016)
Karolina Pełczyńska, Marcin Gajewski, Przegląd wybranych kryteriów zmęczeniowych warstw związanych spoiwami hydraulicznymi w nawierzchniach drogowych , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 3 (2018)
Marcin Gajewski, Renata Horodecka, Właściwości reologiczne asfaltów drogowych zmodyfikowanych asfaltem naturalnym , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 2 (2018)
Beata Gajewska, Marcin Gajewski, Cezary Kraszewski, Analiza podatnej nawierzchni drogowej na podłożu z inkluzją w postaci kanału wykonanego wzdłuż osi jezdni , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 4 (2018)
Wojciech Bańkowski, Marcin Gajewski, Badania przyspieszone w skali rzeczywistej innowacyjnych nawierzchni drogowych , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 11 Nr 2 (2012)
Przemysław Harasim, Marcin Gajewski, Badania wpływu nierówności nawierzchni na zmiany nacisków osi pojazdów ciężkich z wykorzystaniem ugięciomierza TSD , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 20 Nr 4 (2021)
Marcin Gajewski, Renata Horodecka, Wojciech Bańkowski, Aleksandra Grzegórska, Maciej Kłopociński, Ocena wpływu dodatków z przetworzonych tworzyw sztucznych na właściwości asfaltów drogowych , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 3 (2023)

1 2 > >>

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Gajewski, M. (2017). Porównanie właściwości reologicznych wybranych elastomerów stosowanych do produkcji łożysk mostowych. Roads and Bridges – Drogi I Mosty, 16(1), 47–64. https://doi.org/10.7409/rabdim.017.004

Cited by / Share

Bibliografia

Cardone D., Gesualdi G.: Experimental evaluation of the mechanical behavior of elastomeric materials for seismic applications at different air temperatures. International Journal of Mechanical Sciences, 64, 1, 2012, 127-143
Google Scholar

Gajewski M., Szczerba R., Jemioło S.: Modelling of elastomeric bearings with application of Yeoh hyperelastic material model. Procedia Engineering, 111, 2015, 220-227
Google Scholar

Jemioło S., Gajewski M., Szczerba R.: Zastosowanie hipersprężystości i MES w modelowaniu mostowych łożysk elastomerowych. Polska Akademia Nauk, Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej, Studia z zakresu Inżynierii, nr. 92, monografia pt. „Współczesna mechanika konstrukcji w projektowaniu inżynierskim”, eds. Garstecki A., Gilewski W., Pozorski Z., Warszawa 2015, 97-122
Google Scholar

Lee D.J.: Bridge bearings and expansion joints. E and FN SPON, London-Madras, 1994
Google Scholar

Long J.E.: Bearings in Structural Engineering, Newnes-Butterworths, London, 1974
Google Scholar

Bhuiyan A.R., Okui Y., Mitamura H., Imai T.: A rheology model of high damping rubber bearings for seismic analysis: Identification of nonlinear viscosity. International Journal of Solids and Structures, 46, 7-8, 2009, 1778-1792
Google Scholar

Dulińska J.M., Szczerba R.: Simulation of dynamic behaviour of RC bridge with steel-laminated elastomeric bearings under high-energy mining tremors. Key Engineering Materials, 531-532, 2013, 662-668
Google Scholar

Mori A., Carr A.J., Cooke N., Moss P.J.: Compression behaviour of bridge bearings used for seismic isolation. Engineering Structures, 18, 5, 1996, 351-362
Google Scholar

Zobel H.: Naturalne zjawiska termiczne w mostach. WKŁ, Warszawa, 2003
Google Scholar

Niemierko A.: Historia współczesnych łożysk mostowych. Łożyska elastomerowe i elastomerowo-ślizgowe. Drogownictwo, LXX, 1, 2015, 3-9
Google Scholar

Ramberger G.: Structural Bearings and Expansion Joints for Bridges. Structural Engineering Documents, 6, International Association for Bridge and Structural Engineering, Switzerland, 2002
Google Scholar

Pelc J., Kolator B.A.: Passive vibration damping in a truss telecommunication tower. Technical Sciences, 17, 3, 2014, 249-258
Google Scholar

Mezger T.G.: The Rheology - Handbook, For users of rotational and oscillatory rheometers. VincentzVerlag, Hannover, 2002
Google Scholar

Nagórski R., Wiśniakowski P., Błażejowski K., Nagórska M.: Comparative analysis of properties of Bürgers’, Boguslavskis’ and Zener’s materials in view of tests of stress and strain in reference to properties of asphalt mixes. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 11, 1, 2012, 7-34
Google Scholar

Gajewski M., Jemioło S.: Application of non-linear optimization methods for determination of Prony series parameters of visco-elastic materials, in: Computer systems aided science and engineering work in transport, mechanics and electrical engineering. Monograph No. 122, Technical University of Radom Publishing Office, Radom, 2008, 125-130
Google Scholar

Tsai H.C., Hsueh S.J.: Mechanical properties of isolation bearings identified by a viscoelastic model. International Journal of Solids and Structures, 38, 1, 2001, 53-74
Google Scholar

Burtscher S.L., Dorfmann A.: Compression and shear tests of anisotropic high damping rubber bearings. Engineering Structures, 26, 13, 2004, 1979-1991
Google Scholar

Warn G.P., Weisman J.: Parametric finite element investigation of the critical load capacity of elastomeric strip bearings. Engineering Structures, 33, 12, 2011, 3509-3515
Google Scholar

Lechman M., Mazurczuk R., Fedorczyk Z.: Badania elastomerów w złożonych stanach odkształcenia. Badania i Studia - Research and Studies, Prace Instytutu Techniki Budowlanej, 153, 1, 2010, 3-17
Google Scholar

Gajewski M., Kowalewski Ł.: Inverse analysis and DIC as tools to determine material parameters in isotropic metal plasticity models with isotropic strain hardening. Materials Testing, 58, 10, 2016, 818-825
Google Scholar

Ferry J.D.: Lepkosprężystość polimerów. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1965
Google Scholar

Niemierko A.: Weryfikacja doświadczalna łożysk gumowych 1,2 MN wykonywanych w zakładach gumowych górnictwa. Prace Instytutu Badawczego Dróg i Mostów, 3-4, 1986, 55-89
Google Scholar

Niemierko A.: Historia współczesnych łożysk mostowych. Łożyska elastomerowe i elastomerowo-ślizgowe. Drogownictwo, LXX, 1, 2015, 3-9
Google Scholar

PN-EN 1337-1:2003 Łożyska konstrukcyjne - Część 1: Postanowienia ogólne
Google Scholar

PN-EN 1337-3:2010 Łożyska konstrukcyjne - Część 3: Łożyska elastomerowe
Google Scholar

Ward J.M.: Mechaniczne własności polimerów jako tworzyw konstrukcyjnych. PWN, Warszawa, 1975
Google Scholar

Jemioło S.: Wykłady z reologii (maszynopis niepublikowany w formie preskryptu z wykładu prowadzonego na Wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej), 2011
Google Scholar

Zawadzki J.: Problemy wytężenia i znużenia polimerów jako tworzyw konstrukcyjnych. PWN, Warszawa 1978
Google Scholar

Porównanie właściwości reologicznych wybranych elastomerów stosowanych do produkcji łożysk mostowych

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Inne teksty tego samego autora

Pobrania

Marcin Gajewski