National institutional systems’ hybridisation through interdependence. The case of EU-Russia gas relations

International audienceThe interdependencies between the EU and its external natural gas suppliers and Russia question the transformative impact of interdependence linked to hybridization processes. Our approach combines theories of institutional change, and French Regulation Theory. These approaches lead to a new look to characterize the way in which the confrontation of two regulatory systems (EU and Russia) is resolved today. The importance of the European market leads however to an adaptation of the Russian governance model for gas exchanges. But it also implies a transformation of the European model. The competitive norm acts as a lever to bring about hybridization of regulations in the Russian gas sector and EU energy policy

Współczesne i przyszłe materiały konstrukcyjne w lotniczych silnikach turbinowych

Napędy lotnicze oprócz osiągów napędowych powinna charakteryzować zwartość konstrukcji, mała masa, niezawodność działania oraz trwałość. Możliwość spełnienia takich wymagań umożliwia nie tylko wiedza i talenty konstruktorów, technologów i eksploatatorów, ale przede wszystkim dostępność materiałów konstrukcyjnych. Opracowanie i wdrażanie nowych materiałów konstrukcyjnych od zaistnienia w lotnictwie silników turbinowych znaczyło etapy ich rozwoju. Autor tego artykułu przedstawił dotychczasowe osiągnięcia inżynierii materiałowej i wyraźnie wskazał realne kierunki rozwoju w najbliższym czasie

Nowe technologie lotniczych silników turbinowych

W artykule starano się przedstawić i opisać zasady nowych metod technologicznych wytwarzania części i zespołów konstrukcyjnych lotniczych silników turbinowych. Jest to problem ciągle aktualny, zwłaszcza spowodowany permanentnym dążeniem do poprawy głównych osiągów silnika - jak mała masa i gabaryty, małe jednostkowe zużycie paliwa i koszty wytwarzania oraz duża niezawodność i trwałość. SzczegóIną rolę odgrywają tu nowe materiały odporne na wysokie temperatury i obciążenia. Istotny skok (zawdzięczany technologii) to wykonywanie łopatek wirnikowych turbin jako odlewy monokrystaliczne oraz szeroka oferta wszelkiego rodzaju pokryć - uszczelniających, które dość radykalnie podnoszą sprawność turbin (minimalizacja luzów wierzchołkowych) i termoizolacyjnych podnoszących ich trwałość (ograniczenia amplitud zmęczenia niskocyklowego)

Method of σ = σ (ε) Curve Determination Considering Stiffness of Testing

Próba statycznego rozciągania jest podstawową próbą wytrzymałościową stosowaną do określania właściwości mechanicznych materiałów konstrukcyjnych, z których najważniejszymi są: granica plastyczności, wytrzymałość doraźna oraz moduł sprężystości wzdłużnej. Współczesne maszyny wytrzymałościowe umożliwiają określenie wartości granicy plastyczności i wytrzymałości doraźnej z dużą dokładnością. Określenie modułu sprężystości wzdłużnej wymaga zastosowania dodatkowo ekstensometru, ponieważ maszyna wytrzymałościowa mierzy jedynie przemieszczenia ruchomej trawersy, a nie wydłużenie badanego materiału. Przemieszczenia te są sumą odkształceń badanej próbki i odkształceń maszyny wytrzymałościowej. Zaproponowano metodykę uwzględniania sztywności maszyny wytrzymałościowej przy określaniu charakterystyki σ = σ (ε) badanych materiałów. Sztywność maszyny to w przybliżeniu liniowa zależność wydłużenia maszyny od siły. Znając tę zależność, można obliczyć wydłużenie maszyny dla określonej wartości siły. Wydłużenie to należy odjąć od przemieszczenia rejestrowanego przez maszynę, a obliczona różnica będzie wydłużeniem badanej próbki.The tensile test is a basis to determine strength properties in the constructional materials. The most important strength properties of materials are: yield point, ultimate strength, and Young’s modulus. The contemporary testing machines make possible to carry out the yield point and the ultimate strength with high accuracy of measurement. The determination of Young’s modulus needs to use an extensometer because the testing machine takes the displacement of the testing machine cross-bar but not extension of the tested material. The displacement is the sum of both, tested specimen deformation and testing machine one. The method is proposed to take into consideration the stiffness of the testing machine for determination of stress-strain curves of tested materials. The testing machine stiffness is approximated by a linear force-extension dependence of the machine. Therefore it is possible to calculate the machine extension for definite force. The extension should be taken away of the displacement recoded by testing machine for this force. The calculation result is the extension of a tested sample for definite force. The presented method is especially useful for compression test of short specimens

The use of FEM to assessment experimental research

The results of experimental investigations and the analyses of numeric adhesive materials and their joints were introduced in the work. Experimental investigations concerned the fatigue life of materials and adhesive joints and their static long-time life, however numeric analyses were aimed at explanation of effects appearing during experimental investigations. It found that the finite element method enables recognition the effects appearing while adhesive bond is loaded (short-term, long-lasting, periodically variable and static), and this way to forecasting their life. The valuable advantage of using FEM in analysis of the short-term strength and fatigue or long-lasting life adhesive bonds there is also an option of shortening or even replacing some time-consuming experimental tests with such kind of analysis. In investigations, thanks to using of FEM, was successful to explain cause of higher short-term strength and fatigue life of overlap joints made of steel sheet in the comparison with performed of alloy aluminum sheet and the mechanizm destruction of roller specimen, performed from adhesive materials, loading on axial compression cyclically in which cracks occurred along the generating line. The cause of the essential difference of the static long-lasting life adhesive bonds (about comparable short-term strength), which the joints were made from epoxy adhesive only and joints made from epoxy plastic reinforcement the glass fabric was also explain

Influence of constructional factors on glue joints fatigue life

Połączenia klejowe charakteryzuje ograniczona trwałość zmęczeniowa. W pracy przedstawiono wyniki badań zmęczeniowych połączeń zakładkowych prostych obciążonych na ścinanie, połączeń czołowych obciążonych na odrywanie oraz połączeń czopowych walcowych obciążonych na ścinanie. Próbki wykonano ze stali St3. Powierzchnie próbek przygotowano do klejenia poprzez piaskowanie i przemywanie benzyną ekstrakcyjną. Próbki klejono klejem epoksydowym Epidian 57 utwardzanym trietylenotetraaminą w temperaturze 60°C. W badaniach zmęczeniowych próbki obciążano obciążeniem zmiennym o wartości maksymalnej równej 0,5 wytrzymałości doraźnej badanych połączeń. Najwyższą wytrzymałość zmęczeniową wykazały połączenia czopowe walcowe, gorszą zakładkowe, a najmniejszą czołowe. Metodą elementów skończonych obliczono rozkłady naprężeń w spoinach badanych połączeń pod obciążeniem niszczącym i maksymalnym cyklu zmęczeniowego. W obliczeniach uwzględniono nieliniowe właściwości kleju i klejonych elementów. Stwierdzono różniące się rozkłady naprężeń w spoinach badanych połączeń - np. maksymalne naprężenia normalne w spoinach połączeń czopowych walcowych miały wartość ujemną i to mogło być przyczyną dużej trwałości zmęczeniowej takich połączeń. Wykazano, że nie ma liniowej zależności między obciążeniem a wartością maksymalnych naprężeń w spoinach połączeń zakładkowych. Stwierdzono wyraźną zależność trwałości zmęczeniowej spoin klejowych od rodzaju połączenia - kształtu i sposobu obciążenia.The glue joints are characterized by limited fatigue life. The paper presents the results of fatigue research of simple butt joints subjected to shear, simple butt joints subjected to tension, and cylindrical pin joints subjected to shear. The samples were made of St3 steel. The glued surfaces were prepared for gluing by sand blasting and extraction naphtha washing. The samples were glued the epoxide adhesive Epidian 57 cured at a temperature 60°C. In fatigue tests, the samples were loaded with pulsating load which maximal value was equal to 0.5 of the breaking load. The cylindrical pin joints proved the prime fatigue life, lesser simple single lap joints, and the worst simple butt joints. The stresses in adhesive layers of the tested samples were calculated for destructive load and maximal pulsating load by means of finite elements method. The nonlinear properties of adhesive and glued materials were taken into consideration in the calculations. It was found that varied stresses distribution was in adhesive layers of the examined joints. The maximal normal stresses in adhesive layer of cylindrical pin joint were negative and it possibly was a cause of good fatigue life of such joints. It was pointed out that there is no linear dependence between maximal load values of joints and maximal stress values in adhesive layers of simple single lap joint. It was found that the fatigue life of adhesive layers was essentially depended on a type of joint – on shape and loading type

Modeling of adhesive layer in FEM calculations

Celem badań było opracowanie sposobu modelowania spoin klejowych w obliczeniach MES oraz metodyki prowadzenia obliczeń numerycznych umożliwiającej uwzględnienie wytrzymałości kohezyjnej i adhezyjnej spoin klejowych oraz ich właściwości nieliniowych, w tym również lepkosprężystych. Przeprowadzono badania eksperymentalne wytrzymałości połączeń klejowych oraz eksperymentalnie wyznaczono właściwości mechaniczne wybranych tworzyw adhezyjnych. Wykonano badania numeryczne w celu optymalizacji modelu spoiny klejowej. Eksperymentalnie potwierdzono poprawność zaproponowanej metodyki obliczeń wytrzymałości połączeń klejowych. Wykazano, że spoiny klejowe obciążone na ścinanie można w obliczeniach MES modelować jedną warstwą elementów ze względu na to, że występujące na ich krawędziach niewielkie wypływki kleju (o wymiarach grubości spoiny) powodują wyrównanie naprężeń w spoinach wzdłuż ich grubości oraz że obliczenia MES wytrzymałości połączeń klejowych wymagają sprawdzenia zarówno wytężenia kohezyjnego, jak i wytężenia adhezyjnego spoiny.The aim was to work out a method of adhesive layer modelling in the FEM calculations of adhesive joints and the methodology of numerical calculations to keep count the cohesion and adhesion strength of adhesive joints and adhesive layer nonlinear properties, including viscoelasticity. The testing of adhesive joints strength were carried out and mechanical properties of selected gluing plastics (adhesive) were determined. The numerical calculations were carried out for adhesive model optimization. The suggested methodology correctness of adhesive joints calculations was experimentally verified. It was proved that the adhesive layers can be modelled by one layer of elements in the calculation of FEM on the ground that small glue "flashes" (having the thickness of an adhesive layer), occurring on the edges of adhesive layer, cause stresses compensation in adhesive layers along their thickness and that the FEM calculation of the adhesive joints strength require to verify both cohesion and adhesion effort of adhesive layer

The Influence of Riveting Process on Sheets Fatigue Life – the Stress State Analysis

The paper deals with estimation of a stress concentration factor in the hole area during tensile loading. The load carrying capacity and fatigue performance of sheet samples (made of 2024 aluminium alloy) with open and riveted holes are compared. Tests confirm the insignificant influence of riveting on ultimate strength, however, it strongly affects fatigue life. The material cold working around the hole causes a decrease in maximum principal stress values as well as stress concentration moves away a few millimetres (about half a rivet radius length) from the hole. During tensile loading the maximum stress values increase slower around the riveted hole than at the open one and consequently in the former case the yield stress is achieved later