Name: artificial thermal ageing of polyester reinforced and polyvinyl chloride coated technical fabric
Uploaded: 2020-01-29T15:00:00
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La publicación de este trabajo fue apoyada por la Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad Tecnológica de Gdansk.

1. Experimentos acelerados de envejecimiento térmico en tejido técnico
<ol><li>Preparación general<ol>
<li>Prepare una máquina de pruebas con el software adecuado (con el fin de proporcionar pruebas de velocidad de tensión constantes) y un extensómetro de vídeo.</li>
		<li>Preparar una cámara térmica que proporcione una temperatura constante de 80 oC (a 1 oC) y de 90 oC (1 oC) durante al menos 12 semanas.</li>
	</ol></li>
	<li>Preparación de especímenes<ol>
<li>Desenrolle el fardo aF9032 del tejido técnico....

<ol>
	<li>Ambroziak, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+of+Precontraint+1202S+coated+fabric+under+biaxial+tensile+test+with+different+load+ratios.">Mechanical properties of Precontraint 1202S coated fabric under biaxial tensile test with different load ratios.</a> Construction and Building Materials. 80, 210-224 (2015).</li><li>&#379;erdzicki, K., K&#322;osowski, P., Wo&#378;nica, K., Pietraszkiewicz, W., Witkowski, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+the+cyclic+load-unload-reload+tests+of+VALMEX+aged+fabric.">Analysis of the cyclic load-unload-reload tests of VALMEX aged fabric.</a> Shell Structures: Theory and Applications. , 477-480 (2017).</li><li>Cash, C. G., Bailey, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Predictive service life tests for roofing membranes: Phase 2. Durability of Building Materials and Components. , (2014).</li><li>Yin, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aging+behavior+and+lifetime+prediction+of+PMMA+under+tensile+stress+and+liquid+scintillator+conditions.">Aging behavior and lifetime prediction of PMMA under tensile stress and liquid scintillator conditions.</a> Advanced Industrial and Engineering Polymer Research. 2 (2), 82-87 (2019).</li><li>Swedish Standards Insitute. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Buildings+And+Constructed+Assets+-+Service+Life+Planning+-+Part+7:+Performance+Evaluation+For+Feedback+Of+Service+Life+Data+From+Practice.">Buildings And Constructed Assets - Service Life Planning - Part 7: Performance Evaluation For Feedback Of Service Life Data From Practice.</a> International Organization of Standardization. , 15686-15687 (2017).</li><li>&#352;ar&#353;ounov&#225;, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Inconveniences+Related+to+Accelerated+Thermal+Ageing+of+Cables.">The Inconveniences Related to Accelerated Thermal Ageing of Cables.</a> Transportation Research Procedia. 40, 90-95 (2019).</li><li>Gong, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+study+on+different+methods+for+determination+of+activation+energies+of+nuclear+cable+materials.">Comparative study on different methods for determination of activation energies of nuclear cable materials.</a> Polymer Testing. 70, 81-91 (2018).</li><li>Vega, A., Yarahmadi, N., Jakubowicz, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimal+conditions+for+accelerated+thermal+ageing+of+district+heating+pipes.">Optimal conditions for accelerated thermal ageing of district heating pipes.</a> Energy Procedia. 149, 79-83 (2018).</li><li>Redondo-Iglesias, E., Venet, P., Pelissier, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eyring+acceleration+model+for+predicting+calendar+ageing+of+lithium-ion+batteries.">Eyring acceleration model for predicting calendar ageing of lithium-ion batteries.</a> Journal of Energy Storage. 13, 176-183 (2017).</li><li>Panjan, P., Virtanen, V., Sesay, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+stability+characteristics+for+electrochemical+biosensors+via+thermally+accelerated+ageing.">Determination of stability characteristics for electrochemical biosensors via thermally accelerated ageing.</a> Talanta. 170, 331-336 (2017).</li><li>Martin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ageing of Composites. , (2008).</li><li>Mouzakis, D. E., Zoga, H., Galiotis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerated+environmental+ageing+study+of+polyester/glass+fiber+reinforced+composites+(GFRPCs).">Accelerated environmental ageing study of polyester/glass fiber reinforced composites (GFRPCs).</a> Composites Part B: Engineering. 39 (3), 467-475 (2008).</li><li>Rosato, D., Rosato, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Plastic product material and process selection handbook. , (2004).</li><li>Brebu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+the+natural+ageing+of+PVC+insulation+for+electrical+cables.">Study of the natural ageing of PVC insulation for electrical cables.</a> Polymer Degradation and Stability. 67 (2), 209-221 (2000).</li><li>Martienssen, W., Warlimont, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Condensed Matter and Materials Data. , (2005).</li><li>Berard, M. T., Daniels, C. A., Summers, J. W., Wilkes, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> PVC Handbook. , (2005).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Rubber - or plastics-coated fabrics - Determination of tensile strength and elongation at break. , (2017).</li><li>Systat Software, Inc. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> SigmaPlot 12.0 User's Guide. , (2015).</li><li>Ambroziak, A., K&#322;osowski, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+testing+of+technical+woven+fabrics.">Mechanical testing of technical woven fabrics.</a> Journal of Reinforced and Plastic Composites. 32 (10), 726-739 (2013).</li><li>Bodner, S. R., Partom, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constitutive+equations+for+elastic-viscoplastic+strain-hardening+materials.">Constitutive equations for elastic-viscoplastic strain-hardening materials.</a> Journal of Applied Mechanics. 42, 385-389 (1985).</li><li>Andersson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+implicit+formulation+of+the+Bodner-Partom+constitutive+equations.">An implicit formulation of the Bodner-Partom constitutive equations.</a> Computers and Structures. 81 (13), 1405-1414 (2003).</li><li>K&#322;osowski, P., Zagubie&#324;, A., Woznica, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+on+rheological+properties+of+technical+fabric+"Panama".">Investigation on rheological properties of technical fabric "Panama".</a> Archive of Applied Mechanics. 73 (9-10), 661-681 (2004).</li><li>Za&#239;ri, F., Na&#239;t-Abdelaziz, M., Woznica, K., Gloaguen, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constitutive+equations+for+the+viscoplastic-damage+behaviour+of+a+rubber-modified+polymer.">Constitutive equations for the viscoplastic-damage behaviour of a rubber-modified polymer.</a> European Journal of Mechanics, A/Solids. 24 (1), 169-182 (2005).</li><li>Klosowski, P., Zerdzicki, K., Woznica, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+Bodner-Partom+model+parameters+for+technical+fabrics.">Identification of Bodner-Partom model parameters for technical fabrics.</a> Computers and Structures. 187, (2017).</li><li>Zerdzicki, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Durability evaluation of textile hanging roofs materials. , (2015).</li><li>Bystritskaya, E. V., Pomerantsev, A. L., Rodionova, O. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prediction+of+the+aging+of+polymer+materials.">Prediction of the aging of polymer materials.</a> Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. 47 (2), 175-178 (1999).</li><li>Hukins, D. W. L., Mahomed, A., Kukureka, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerated+aging+for+testing+polymeric+biomaterials+and+medical+devices.">Accelerated aging for testing polymeric biomaterials and medical devices.</a> Medical Engineering and Physics. 30 (10), 1270-1274 (2008).</li><li>Zerdzicki, K., Klosowski, P., Woznica, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+service+ageing+on+polyester-reinforced+polyvinyl+chloride-coated+fabrics+reported+through+mathematical+material+models.">Influence of service ageing on polyester-reinforced polyvinyl chloride-coated fabrics reported through mathematical material models.</a> Textile Research Journal. 89 (8), 1472-1487 (2019).</li><li>Klosowski, P., Zerdzicki, K., Woznica, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+artificial+thermal+ageing+on+polyester-reinforced+and+polyvinyl+chloride+coated+AF9032+technical+fabric.">Influence of artificial thermal ageing on polyester-reinforced and polyvinyl chloride coated AF9032 technical fabric.</a> Textile Research Journal. 89 (21-22), 4632-4646 (2019).</li><li>Firdosh, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Durability+of+GFRP+nanocomposites+subjected+to+hygrothermal+ageing.">Durability of GFRP nanocomposites subjected to hygrothermal ageing.</a> Composites Part B: Engineering. 69, 443-451 (2015).</li><li>Le Saux, V., Le Gac, P. Y., Marco, Y., Calloch, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limits+in+the+validity+of+Arrhenius+predictions+for+field+ageing+of+a+silica+filled+polychloroprene+in+a+marine+environment.">Limits in the validity of Arrhenius predictions for field ageing of a silica filled polychloroprene in a marine environment.</a> Polymer Degradation and Stability. 99 (1), 254-261 (2014).</li></ol>

Este artículo incluye un protocolo experimental detallado para simular los experimentos acelerados de laboratorio en tejidos reforzados con poliéster y recubiertos de PVC para aplicaciones de ingeniería civil. El protocolo describe el caso del envejecimiento térmico artificial sólo por medio de elevar la temperatura ambiente. Se trata de una simplificación obvia de las condiciones climáticas reales, ya que la radiación UV y la influencia del agua desempeñan un papel adicional en el envejecimiento del servicio ma...

Tejidos arquitectónicos a base de poliéster se utilizan comúnmente para la construcción de techos colgantes1. Al ser relativamente baratos con buenas propiedades mecánicas, se pueden emplear en la explotación a largo plazo (por ejemplo, el techo colgante de la ópera del bosque en Sopot - Polonia). Desafortunadamente, las condiciones climáticas, la radiación ultravioleta, las razones biológicas y los propósitos operativos (pretensado y aflojamiento de temporada2)pueden afectar sus propiedades mecánicas. Los techos colgantes de AF9032 son típicamente estructuras estacionales sometidas a alta temperatura (especialmente durante los días soleados en el verano), pretensado regular y aflojamiento. Con el fin de diseñar correctamente un techo colgante, los parámetros de la tela deben determinarse no sólo al comienzo de la explotación, sino también después de varios años de uso.
El análisis de envejecimiento mide el indicador de envejecimiento y compara los valores inicialy final de los parámetros para evaluar el impacto del envejecimiento. 3 propusieron uno de los métodos más simples mediante el análisis comparativo de 12 tipos diferentes de membranas para techos. Estas membranas estuvieron expuestas a la intemperie al aire libre durante 2 o 4 años. Los autores utilizaron un sistema de clasificación de varias propiedades para evaluar la durabilidad de la tela. Con el fin de proporcionar un análisis del envejecimiento térmico de polímeros, se puede aplicar el principio de superposición de temperatura de tiempo (TTSP)4. Este principio establece que el comportamiento de un material a baja temperatura y bajo bajo nivel de tensión se asemeja a su comportamiento a alta temperatura y alto nivel de tensión. El factor multiplicativo simple se puede utilizar para relacionar las propiedades de temperatura actuales con las propiedades a la temperatura de referencia. Gráficamente, corresponde al desplazamiento de curva en la escala de tiempo del registro. En cuanto a la temperatura, se proponen dos métodos para combinar el factor de cambio y la temperatura de envejecimiento: las ecuaciones Williams-Landel-Ferry (WLF) y la ley Arrhenius. Ambos métodos están incluidos en la norma sueca ISO 113465 para estimar la vida útil y la temperatura máxima de funcionamiento de los materiales de caucho, o vulcanizados y termoplásticos. Recientemente, el envejecimiento térmico y la metodología Arrhenius se han utilizado en la predicción de la vida útil del cable6,7, tubos de calefacción8, y pegamento de polímero PMMA4. Una extensión de la ley Arrhenius es la ley Eyring que tiene en cuenta otros factores de envejecimiento (por ejemplo, voltaje, presión, etc.) 9. Alternativamente, otros estudios proponen y verifican modelos lineales simples para una descripción del envejecimiento (por ejemplo, biosensor envejecimiento10). Aunque el método Arrhenius se utiliza comúnmente, hay discusión sobre su relevancia en la predicción de por vida de cada material. Por lo tanto, el método debe utilizarse con cuidado, especialmente en términos de supuestos iniciales y condiciones experimentales6.
Al igual que la mayoría de los polímeros, los tejidos de poliéster utilizados en la investigación actual exhiben dos fases de transición distintas definidas por la temperatura de fusión (Tm) y la temperatura de transición del vidrio (Tg). La temperatura de fusión (Tm) es la temperatura cuando un material cambia de su estado sólido al líquido, y la temperatura de transición de vidrio (Tg) es el límite entre los estados de vidrio y caucho11. De acuerdo con los datos del fabricante, el tejido AF9032 está hecho de roscas de poliéster (Tg a 100 a 180 oC12,T m a 250 a 290 oC13) y revestimiento de PVC (Tg a 80 x 87 oC14,15, Tm a 160 a 260 oC16). La temperatura de envejecimientoT debe seleccionarse por debajo de Tg. Durante los días soleados, la temperatura en la superficie superior de un techo colgante puede incluso llegar a 90 oC; por lo tanto, se prueban dos temperaturas de envejecimiento (80 oC y 90 oC). Estas temperaturas están por debajo de la rosca Tg y cerca del recubrimiento Tg.
El rendimiento del protocolo de envejecimiento acelerado en tejidos técnicos se presenta en el trabajo actual. El envejecimiento térmico artificial se utiliza para predecir los cambios de las propiedades del material. El artículo ilustra rutinas de pruebas de laboratorio apropiadas y una manera de extrapolar resultados experimentales relativamente a corto plazo.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>AF 9032 technical fabric</td>
			<td>Shelter-Rite Seaman Corporation</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>knife of scisors</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>marker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>pernament</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ruler</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sigma Plot</td>
			<td>Systat Software Inc.</td>
			<td>v. 12.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Testing machine Z020</td>
			<td>Zwick Roell</td>
			<td>BT1-FR020TN.A50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TestXpert II program</td>
			<td>Zwick Roell</td>
			<td>v. 3.50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal chamber</td>
			<td>Eurotherm Controls</td>
			<td>2408</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tubular spanner</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>13 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Video extensometer</td>
			<td>Zwick Roell</td>
			<td>BTC-EXVIDEO.PAC.3.2.EN</td>
			<td>Instead of video extensometer, a mechanical one can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VideoXtens</td>
			<td>Zwick Roell</td>
			<td>5.28.0.0 SP2</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

artificial thermal ageing of polyester reinforced and polyvinyl chloride coated technical fabric

El tejido arquitectónico AF9032 ha sido sometido a un envejecimiento térmico artificial para determinar los cambios en los parámetros materiales de la tela. El método propuesto se basa en el enfoque acelerado del envejecimiento propuesto por Arrhenius. Las muestras de 300 mm x 50 mm se cortaron en las direcciones warp y de llenado y se colocaron en una cámara térmica a 80 oC durante un máximo de 12 semanas o a 90 oC durante un máximo de 6 semanas. Luego, después de una semana de acondicionamiento a temperatura ambiente, las muestras se tensaron uniaxialmente a una velocidad de tensión constante. Experimentalmente, los parámetros se determinaron para los modelos elástico no lineal (lineal por piezas) y viscoplástico (Bodner-Partom). Se estudiaron cambios en estos parámetros con respecto a la temperatura de envejecimiento y el período de envejecimiento. En ambos casos, la función de aproximación lineal se aplicó con éxito utilizando la metodología simplificada de Arrhenius. Se obtuvo una correlación para la dirección de relleno entre los resultados experimentales y los resultados del enfoque de Arrhenius. Para la dirección warp, los resultados de la extrapolación mostraron algunas diferencias. Se han observado tendencias crecientes y decrecientes a ambas temperaturas. La ley Arrhenius fue confirmada por los resultados experimentales sólo para la dirección de llenado. El método propuesto permite predecir el comportamiento real de la tela durante la explotación a largo plazo, que es un problema crítico en el proceso de diseño.

La Figura 2 yuxtapone las curvas de tensión-deformación para las direcciones de deformación y llenado del tejido AF9032 obtenidos en diferentes épocas de envejecimiento, en el nivel de temperatura de 80oC para una velocidad de deformación de 0,001 s-1. La diferencia entre el período de envejecimiento de 1 h (prueba de referencia) y el resto de los períodos de envejecimiento es clara. El tiempo de envejecimiento no parece afectar sustancialmente a la respuesta material en la...

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Artificial Thermal Ageing of Polyester Reinforced and Polyvinyl Chloride Coated Technical Fabric

Aquí, simulamos el envejecimiento térmico acelerado del tejido técnico y vemos cómo este proceso de envejecimiento influye en las propiedades mecánicas de la tela.

Envejecimiento térmico artificial de poliéster reforzado y polivinilo cloruro recubierto de tejido técnico

Architectural fabric AF9032 has been subjected to artificial thermal ageing to determine changes of the material parameters of the fabric. The proposed ...

Este protocolo facilita la realización de pruebas simplificadas de envejecimiento acelerado en tejidos textiles y la evaluación de las propiedades mecánicas de los materiales probados. Este procedimiento permite determinar las propiedades futuras del material en un período de tiempo relativamente corto, lo que es esencial para los diseñadores estructurales especializados en estructuras de techos de tela textil. Para evaluar las relaciones constitutivas viscoplásticas, se requiere una máquina de ensayo con una cuerda de software para realizar pruebas de velocidad de deformación constante controladas por un extensómetro.Antes de comenzar el experimento, confirme que una máquina de prueba, equipada con un extensómetro y el software adecuado está disponible y que una cámara térmica es accesible. Desenrolle el tejido técnico AF9032 fardo y dibuje al menos 42, 300 por 50 milímetros de forma en la superficie de la tela paralela a la dirección warp y al menos 42 paralelas a la dirección de relleno. Utilice un marcador permanente para indicar la dirección warp en cada espécimen antes de cortar las muestras.Utilice una pinza deslizante para medir el grosor de la muestra y contar el número de roscas en el borde corto de la muestra. A continuación, ajuste la cámara térmica a una temperatura constante de 80 grados centígrados. Cuando la temperatura casi alcanza los 80 grados centígrados, abra la puerta de la cámara y coloque al menos siete conjuntos de especímenes en la cámara, cerrando la puerta lo antes posible para evitar un descenso de temperatura.Después de una hora, utilice guantes térmicos para eliminar el conjunto de referencia de especímenes, eliminando los conjuntos experimentales sucesivos una vez a la semana cada dos semanas durante las próximas 12 semanas. Después de su extracción de la cámara, deje los especímenes a temperatura ambiente durante una semana. Antes de la prueba, utilice un marcador permanente para hacer dos puntos negros de 50 milímetros de separación en el centro de cada muestra e instale dos insertos planos de 60 milímetros en cada empuñadura de la máquina de ensayo.Cuando las cuatro plaquitas estén en su lugar, abra el software en la máquina y seleccione el programa dedicado a las pruebas de tracción. A continuación, seleccione la posición inicial con un pinzamiento de 200 milímetros para la separación de agarre en el software y haga clic en el botón Posición inicial para ejecutar el pinzamiento de 200 milímetros para la separación de agarre. Para configurar el extensómetro de vídeo, mueva la cámara a lo largo de la barra de soporte hasta que la lente esté situada en el centro de una muestra.Compruebe si la lente de la cámara proporcionará una vista clara de los marcadores de la muestra durante todo el experimento. Coloque el dispositivo de calibración delante de la cámara y seleccione el brillo y el enfoque adecuados para la lente. Sujete el dispositivo con las empuñaduras y seleccione el tipo adecuado de marcadores en la ventana Objetivos del software de extensores de vídeo.Utilice la opción Escala para seleccionar el procedimiento de calibración y seleccionar la distancia de calibración en la ventana Escala. A continuación, cambie el tipo de marcador a Patrón en la ventana Objetivos para permitir que el extensómetro siga las marcas de la muestra. Cuando todos los materiales y equipos estén listos, ajuste los parámetros de prueba en el software de la máquina de ensayo y coloque la muestra en las empuñaduras en las direcciones vertical y horizontal a lo largo del eje vertical principal de la máquina.Utilice una llave tabular para cerrar los pinzamientos y realizar las pruebas a la velocidad de deformación constante seleccionada hasta que se rompa cada muestra. A continuación, repita la prueba cada dos semanas con cada conjunto posterior de muestras. Después de 80 grados Celsius experimentos, repita el procedimiento semanalmente a 90 grados Celsius.Una vez probadas todas las muestras, utilice el software de gráficos y el área de sección transversal de las muestras para recalcular la fuerza registrada y los incrementos de alargamiento de acuerdo con la fuerza elemental de las ecuaciones de materiales a las relaciones de deformación unitaria de tensión. A continuación, trace un gráfico de los datos obtenidos para las muestras warp y fill. Para configurar un modelo lineal por piezas para el modelado elástico no lineal, para cada curva de muestra busque los rangos de deformación unitaria que detectan la relación de deformación unitaria lineal o cercana a la lineal.Utilice la opción Ajustar regresión en el software de gráficos y el método mínimo cuadrado para identificar la línea de ajuste mejor en la región elegida. Denotar la tangente como el valor de rigidez longitudinal para el que el índice I corresponde a la dirección actual del material y el índice J es un número consecutivo de la línea identificada. Una vez delineados todos los parámetros, identifique los puntos de intersección entre las líneas.Para realizar una extrapolación de Arrhenius, asigne la temperatura de referencia según el valor medio basado en los resultados de la estación meteorológica local y asigne la temperatura de la cámara térmica como la que se utilizó en la prueba de envejecimiento. A continuación, calcule la constante de la tasa de reacción de la ecuación para extrapolar el tiempo de envejecimiento expresado en semanas a años. En esta imagen, se muestran las curvas de deformación de tensión para las direcciones de deformación y llenado del tejido AF9032 obtenido en diferentes tiempos de envejecimiento en el nivel de temperatura de 80 grados Celsius para una tasa de deformación de 0.0011 por segundo.Como se observó, la diferencia entre la prueba del período de envejecimiento de una hora de referencia y el resto de períodos de envejecimiento suele ser clara. El tiempo de envejecimiento no parece afectar sustancialmente la respuesta material en la dirección warp. Por el contrario, la resistencia a la tracción final en las muestras de dirección de llenado es mucho menor en las muestras envejecidas artificialmente que en las muestras sin envejecer.Además, para la dirección de relleno, las curvas de deformación unitaria de tensión alcanzadas tienen trayectorias divergentes cuando las deformaciones unitarias superan 0,06. La primera parte lineal de la curva de tensión experimental de una simple prueba de tracción corresponde a la rigidez de la cubierta técnica de tela de PVC. Los resultados obtenidos a 90 grados se pueden extrapolar a años reales utilizando la relación simplificada de Arrhenius.También se puede calcular el parámetro de endurecimiento en la dirección de deformación y el parámetro de viscosidad en la dirección de relleno. Cabe destacar que para las relaciones constitutivas De Bodner-Partom, se requieren experimentos con tasas de deformación constante. La máquina está obligada a realizar este tipo de operación.El extensor de vídeo se puede sustituir por un extensómetro mecánico y se pueden incorporar varios modelos constitutivos para reflejar el rendimiento del tejido textil. Esta técnica se puede utilizar para la predicción de por vida de diferentes materiales compuestos. El funcionamiento de una cámara térmica de alta temperatura requiere el uso de guantes térmicos y la compleja máquina de pruebas debe funcionar siempre con cuidado.

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Experimental Protocol to Determine the Chloride Threshold Value for Corrosion in Samples Taken from Reinforced Concrete Structures

Protocolo experimental para determinar el valor de umbral de cloruro para la corrosión en las muestras tomadas de estructuras de hormigón armado

The aging of reinforced concrete infrastructure in developed countries imposes an urgent need for methods to reliably assess the condition of these ...

Preparation of Liquid Crystal Networks for Macroscopic Oscillatory Motion Induced by Light

Preparación de redes de cristal líquido para macroscópico movimiento oscilatoria inducida por luz

A strategy based on doped liquid crystalline networks is described to create mechanical self-sustained oscillations of plastic films under continuous ...

Detecting the Water-soluble Chloride Distribution of Cement Paste in a High-precision Way

Detección de la distribución de cloruro soluble en agua de la pasta de cemento en forma de alta precisión

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a ...

Preparation of Aligned Steel Fiber Reinforced Cementitious Composite and Its Flexural Behavior

Preparación de fibra de acero alineada reforzado compuesto de cemento y su comportamiento a la flexión

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the ...

Installation Method to Enhance Quality Control for Fiber Reinforced Polymer Spike Anchors

Método de instalación para mejorar el Control de calidad de fibra reforzado con anclajes de espiga de polímero

Fiber reinforced polymer (FRP) anchors are a promising way to enhance the performance of externally-bonded FRPs applied to existing structures, as they ...

Cutting Procedures, Tensile Testing, and Ageing of Flexible Unidirectional Composite Laminates

Procedimientos de corte, pruebas de tracción y envejecimiento de laminados compuestos unidireccionales flexibles

Many body armor designs incorporate unidirectional (UD) laminates. UD laminates are constructed of thin (&#60;0.05 mm) layers of high-performance yarns, ...

Fabric Moisture Uniform Control to Study the Influence of Air Impingement Parameters on Fabric Drying Characteristics

Control uniforme de la humedad de la tela para estudiar la influencia de los parámetros de impacto del aire en las características de secado de la tela

Impinging dryness is now a widely used and effective way for fabric drying due to its high heat and mass transfer coefficient. Previous studies on fabric ...