Właściwości mechaniczne i cieplne tworzyw polimerowych . Ćwiczenia laboratoryjne

Tomasz Garbacz, Aneta Tor-Świątek, Bronisław Samujło

Podręcznik dla studentów Wydziału Mechanicznego.

Właściwości oraz niekonwencjonalne wykorzystanie siły pola elektromagnetycznego

Radosław Gawlik

Publikacja koncentruje się na zjawiskach magnetyzmu oraz elektromagnetyzmu. Okazuje się, że obydwa fenomeny oferują wiele ciekawych i nie do końca zweryfikowanych właściwości. Być może powinny zostać wykorzystane we współczesnym przemyśle nieco szerzej? Co jeśli okaże się, że energia elektryczna wcale nie musi być dla nas zabójcza? Co by było gdyby udało się transmitować prąd bezprzewodowo? Na te oraz kilka innych pytań znajdziesz odpowiedź właśnie w tej krótkiej książce.

Właściwości perowskitowej ceramiki ferroelektrycznej na bazie tytanianu baru

Beata Wodecka-Duś

Główna treść pracy poświęcona jest ferroelektrycznej ceramice na osnowie tytanianu baru niedomieszkowanego oraz domieszkowanego lantanem i żelazem. Praca adresowana jest do szerokiego grona naukowców, zajmujących się poszukiwaniem i udoskonalaniem nowatorskich materiałów ceramicznych o niezwykle interesujących właściwościach, wykorzystywanych do budowy układów mechatronicznych. Zawarto w niej oryginalne wyniki badań związane głównie z syntezą (metodą konwencjonalną oraz metodą zolowo-żelową) i wytwarzaniem perowskitowej ceramiki na osnowie BaTiO3, charakterystyki jej mikrostruktury i struktury krystalicznej, właściwości dielektrycznych, elektrycznych, piroelektrycznych, termorezystywnych i piezorezystywnych oraz jej możliwości aplikacyjnych. Na tomach pracy opisywane są kolejne kroki, które doprowadziły do otrzymania nowego półprzewodnikowego materiału ceramicznego BLT4 o gigantycznej wartości przenikalności elektrycznej, przy stosunkowo niskim poziomie strat dielektrycznych, co predysponuje otrzymany materiał do zastosowania jako alternatywnego wypełnienia ultrakondensatorów. Ceramika ta wykazuje właściwości piezorezystywne w temperaturze pokojowej, co pozwala przypuszczać, że może stać się materiałem bazowym do potencjalnych zastosowań w piezorezystywnych czujnikach ciśnienia, a powyżej temperatury Curie charakteryzuje się właściwościami pozystorowymi, co może zaowocować jej zastosowaniem w termistorach PTCR. Domieszkowanie ceramiki tytanianu baru lantanu jonami żelaza poprawia jej właściwości piezoelektryczne, a zwłaszcza powoduje znaczny wzrost piezoelektrycznego współczynnika d33, co uplasowuje omawianą ceramikę w grupie materiałów bezołowiowych konkurencyjnych dla ceramiki typu-PZT, przeznaczonych do budowy czujników piezoelektrycznych. Dodatkowym atutem zsyntezowanych materiałów jest ekonomiczna i przyjazna środowisku technologia otrzymywania. Dyskutowane materiały konstrukcyjne z powodzeniem znajdą zastosowanie w innowacyjnych elementach elektronicznych dedykowanych do aplikacji w nowoczesnych układach mechatronicznych i automatycznych.

Wpływ gęstości mocy tarcia na tryb temperaturowy układów hamulcowych

Katarzyna Topczewska, Michał Kuciej, Oleksandr Jewtuszenko

Monografia dotyczy nieustalonych procesów nagrzewania tarciowego układów hamulcowych. Głównym celem przeprowadzonych badań było opracowanie analitycznych modeli do wyznaczania pól temperatury oraz naprężeń termicznych w elementach pary ciernej podczas hamowania przy zróżnicowanym przebiegu mocy tarcia i warunkach poślizgu. Otrzymane rezultaty umożliwiły zbadanie wpływu parametrów operacyjnych oraz właściwości cieplno-fizycznych materiałów ciernych na zachowanie termiczne elementów roboczych hamulców. Opracowane modele mają potencjał do wykorzystania na etapie projektowania jako praktyczne narzędzie do wykonywania obliczeń wytrzymałościowych, prognozowania inicjacji pęknięć termicznych, wstępnego doboru materiałów pary ciernej oraz ustalenia optymalnych warunków pracy hamulca.

Wpływ implantacji jonowej na właściwości mechaniczne stopu kobaltu stellit 6

Mariusz Kamiński

Monografia podejmuje problematykę związaną z zastosowaniem technologii implantacji jonów w celu poprawy właściwości mechanicznych wybranego stopu kobaltu stosowanego w budowie newralgicznych elementów maszyn. W pracy przedstawiony został aktualny stan wiedzy dotyczący zagadnienia implantacji jonów, inżynierii warstwy wierzchniej oraz badań stellitów. Wskazano znaczenie odporności i właściwości warstwy wierzchniej w eksploatacji maszyn.

Wpływ modyfikacji ciepłym kauczukiem na właściwości światłoutwardzalnych kompozytów stomatologicznych

Krzysztof Pałka

Światłoutwardzalne kompozyty polimerowo-ceramiczne, stosowane w stomatologii do wypełnień i odbudowy tkanek zębów, dzięki korzystnym właściwościom użytkowym należą do najczęściej stosowanych biomateriałów w organizmie ludzkim. Ze względu na głęboko zakorzenione nawyki żywieniowe i zachowania społeczne, próchnica, jako choroba cywilizacyjna, ma nadal możliwość rozwoju i wymaga leczenia.

Wpływ nieosiowości obciążenia na stateczność ściskanych cienkościennych słupów kompozytowych

Paweł Wysmulski

Głównym tematem niniejszej monografii jest opis pracy ściskanych osiowo i mimośrodowo cienkościennych krótkich słupów o złożonych kształtach przekroju poprzecznego wykonanych z kompozytu węglowo-epoksydowego. Badaniom poddano słupy o przekroju ceowym i zetowym, wykonane techniką autoklawową, złożone z 8 warstw kompozytu w symetrycznym układzie względem płaszczyzny środkowej laminatu.

Wpływ oczyszczonych ścieków komunalnych poddanych dezynfekcji na organizmy wodne

Katarzyna Affek

Przedmiotem prezentowanej pracy jest szeroka analiza wpływu dezynfekcji komunalnych ścieków oczyszczonych powodującej efektywną inaktywację mikroorganizmów na biocenozy wodne, przeprowadzona na podstawie badań mikrobiologicznych i ekotoksykologicznych, konwencjonalnych oraz na poziomie molekularnym. W pracy wytypowano parametry dezynfekcji ścieków oczyszczonych pochodzących z pełnoskalowej oczyszczalni, zapewniające inaktywację mikroorganizmów na poziomie co najmniej 90% w badaniach prowadzonych metodami hodowlanymi i niewymagającymi hodowli. Zastosowano i porównano trzy techniki dezynfekcji: ozonowanie, działanie kwasem nadmrówkowym i nadoctowym. Dokonano oceny ścieków oczyszczonych przed i po procesach dezynfekcji pod względem ich ekotoksyczności, genotoksyczności i wpływu na powstawanie zaburzeń hormonalnych. Przeprowadzono analizę metagenomiczną zbiorowisk mikroorganizmów, genów antybiotykooporności i wirulencji w ściekach oczyszczonych przed i po procesach dezynfekcji. Zaprezentowany w pracy schemat badawczy oceny wpływu oczyszczonych ścieków komunalnych poddanych dezynfekcji na organizmy wodne stanowi odpowiedź na współczesne wyzwania inżynierii środowiska i może zostać wykorzystany do analizy innych technik dezynfekcji.

Wpływ składu kompozytów cementowych na geometrię ich spękań termicznych

Maciej SZeląg

W pracy dokonano identyfikacji czynników wpływających na charakterystyki geometryczne spękań termicznych (spękań klastrowych) modyfikowanych zaczynów cementowych oraz określono zależności pomiędzy wybranymi właściwościami materiałowymi zaczynów, a parametrami stereologicznymi tych spękań. Modyfikacja zaczynów polegała na zastąpieniu części cementu metakaolinitem lub mikrokrzemionką, a także dodaniu zbrojenia rozproszonego w postaci włókien polipropylenowych lub nanorurek węglowych. Przebadanych zostało łącznie 10 serii modyfikowanych zaczynów cementowych, gdzie w ramach każdej serii próbki były wykonywane o trzech wskaźnikach w/s równych odpowiednio 0,4; 0,5; 0,6.  

Wpływ układu przegród w budynku na przepływ dymu w warunkach pożaru

Wojciech Węgrzyński

Monografia obejmuje zagadnienia związane z niewymuszonym przepływem dymu przez układy przegród budowlanych w wielkokubaturowych obiektach budowlanych, co ma praktyczne znaczenie w projektowaniu systemów wentylacji pożarowej. Skuteczny system wentylacji musi odbierać każdy przepływ dymu mający miejsce w budynku – a zatem istnieje bezpośrednie powiązanie pomiędzy parametrami systemu wentylacji, poziomem bezpieczeństwa w obiekcie budowlanym oraz układem przegród budowlanych, jakie na swojej drodze pokonuje dym. Istniejące modele analityczne przepływu dymu uwzględniają architekturę obiektu jako jeden z warunków brzegowych. Jak pokazują prace walidacyjne, prowadzone również przez Autora, to uwzględnienie jest prawidłowe tylko dla wąskiego zakresu zmienności wymiarów przegród, bliskich konfiguracji eksperymentalnej, będącej odniesieniem dla poszczególnych modeli. Z uwagi na powyższe, w modelach zawarto duże marginesy bezpieczeństwa – często bezzasadne, podnoszące koszty instalacji niewspółmiernie do wpływu tego przewymiarowania na bezpieczeństwo użytkowników budynku. Rozważania prowadzone w monografii ograniczono do wielkokubaturowego obiektu handlowego, w którym znajdują się lokale handlowe i pasaż handlowy. Najważniejszym wnioskiem płynącym z badań opisanych w monografii jest możliwość znaczącego podniesienia bezpieczeństwa pożarowego użytkowników lokali handlowych poprzez zwiększenie wymiarów otworów wejściowych do tych lokali. Przeprowadzone badania wskazują, że zwiększenie wejścia generuje mniejszy koszt w odniesieniu do wymiarowania systemu wentylacji, niż wcześniej sugerowano. Wskazuje to na możliwość efektywnego ekonomicznie podniesienia poziomu bezpieczeństwa pożarowego w obiekcie poprzez zmianę sposobu kształtowania przegród budowlanych.

Wspomaganie podejmowania decyzji w zakresie kompleksowej obsługi kontenerów chłodniczych w zintegrowanych łańcuchach transportowych

Ludmiła Filina-Dawidowicz

Tematem monografii jest kompleksowa obsługa kontenerów chłodniczych, która do usług transportowych włącza usługi logistyczne. Przedmiotem badań jest transport, a w szczególności kształtowanie kompleksowej obsługi ładunków w ramach zintegrowanych łańcuchów transportowych. Celem pracy jest opracowanie metodyki wspomagania podejmowania decyzji w odniesieniu do wybranych obszarów kształtowania kompleksowej obsługi. Biorąc pod uwagę, że najbardziej wrażliwymi elementami łańcuchów transportowych są miejsca łączenia gałęzi transportu, szczególną uwagę poświęcono problematyce obsługi kontenerów chłodniczych w punktach przeładunku, a przede wszystkim w portach morskich.   Wieloaspektowość analizowanego zagadnienia odzwierciedla różnostronny charakter pracy. Poruszone w niej zostały zarówno aspekty techniczno-technologiczne, ekonomiczne, organizacyjne, jak i te związane z energooszczędnością i bezpieczeństwem realizacji przewozów. Zastosowanie wielokryterialnego podejścia do ukształtowania oferty usług stanowiących kompleksową obsługę pozwala usprawnić proces podejmowania decyzji poprzez wyeliminowanie błędów, w tym utraty walorów jakościowych zawartych w nich ładunków szybko psujących się.   Opracowana metodyka ma znaczenie teoretyczne, ponieważ ilustruje narzędzia służące do rozwiązywania problemów badawczych. Na szczególną uwagę zasługuje opracowanie koncepcyjnych i obliczeniowych modeli oceny ryzyka utraty walorów jakościowych ładunków podczas realizacji usług, które pozwalają na podejmowanie decyzji w warunkach niepewności, co stanowi duży atut monografii.

Współczesna architektura przedszkolna. Studium obiektów zrealizowanych w Warszawie w latach 2000-2018

Agnieszka Starzyk

Głównym celem badawczym monografii było wykazanie nowych tendencji kształtowania współczesnej architektury przedszkolnej w zakresie rozwiązań formalnych i funkcjonalno-przestrzennych wpływających na technologię pracy przedszkola oraz na procesy opiekuńcze, wychowawcze i edukacyjne. Opracowanie składa się z pięciu rozdziałów. We wstępie przedstawiono motywację podjęcia tematu, sprecyzowano przedmiot, zakres i cel badań, określono metody, narzędzia i kryteria badawcze, opisano stan badań, a także zdefiniowano podstawowe terminy. W rozdziale 2 omówiono badania dotyczące współczesnych tendencji formalno-estetycznych, funkcjonalno-przestrzennych oraz prośrodowiskowych w kontekście architektury przeznaczonej dla dzieci. Rozdział 3 podzielono na dwa powiązane ze sobą obszary tematyczne - Architekturę przedszkolną w Europie i na świecie oraz Architekturę przedszkolną w Polsce. W obu podrozdziałach przeanalizowano zarys dziejów wychowania przedszkolnego, zarys historii architektury przedszkolnej oraz współczesne tendencje kształtowania architektury przedszkolnej. W podrozdziale dotyczącym Polski dodatkowo poddano analizie prawodawstwo w zakresie obiektów wychowania przedszkolnego oraz zmienność założeń funkcjonalno-przestrzennych w latach 1918-2018. W rozdziale 4 omówiono badania ilościowe i jakościowe przeprowadzone w formie badań terenowych, ankietowych oraz swobodnych wywiadów z dyrektorkami przedszkoli. Rozdział 5. zawiera wnioski, rekomendacje i omówienie wyzwań przyszłości. Bogaty materiał badawczy i dokumentacyjny pozwolił na wyciągnięcie wniosków dotyczących kształtowania współczesnej architektury przedszkolnej z myślą o głównym odbiorcy (dziecku) i innych użytkownikach. Wynikiem badań są rekomendacje w formie autorskiej listy kontrolnej (narzędzie badawcze do oceny jakościowej) w zakresie kształtowania współczesnych obiektów przedszkolnych.

Współczesne trendy technologiczne w informatycznych systemach złożonych

Tomasz Rymarczyk

Monografia dotyczy praktycznych zastosowań i współczesnych trendów technologicznych w informatycznych w systemach złożonych, zapoznaje z opisanymi metodami badawczymi oraz pokazuje różne aspekty zastosowań i wykorzystania zdobytego doświadczenia w praktyce inżynierskiej. Proponowane rozwiązania składają się z systemów złożonych, zestawu czujników, urządzeń i oprogramowania wykorzystującego przetwarzanie, wizualizację i analizę danych. Monografia przedstawia system do akwizycji i analizy danych w strukturze rozproszonej w tomografii przemysłowej i medycznej. Publikacja zawiera również ocenę możliwości zastosowania metod inżynierii odwrotnej i szybkiego prototypowania na przykładzie modyfikacji aparatu do mechanoterapii jamy ustnej dla indywidualnych potrzeb rehabilitacyjnych. W publikacji przedstawiono również algorytmy klasyfikacji obrazów wad w badaniach toru kolejowego, opisano także cyfrową transformację diagnostyki infrastruktury kolejowej, czyli działania transformacyjne wyznaczane przez perspektywę Big Data. W monografii zaprezentowano dodatkowo innowacyjny hardware i software do badań pojazdów niskoemisyjnych zasilanych LPG, opisując część cyber-fizycznego systemu do zbierania, przetwarzania i sterowania przy pomocy informacji pochodzącej z danych pomiarowych. Technologia ta została oparta na inteligentnych czujnikach pomiarowych z użyciem Internetu Rzeczy jako rozwiązania dla Przemysłu 4.0

Współczesne wyzwania inżynierii produkcji i zrównoważonego rozwoju

Ewa, Staniewska, Tomasz Wyleciał

Tematyka niniejszej monografii koncentruje się na dwóch powiązanych ze sobą obszarach zwiększania konkurencyjności gospodarczej, które dotyczą technologii, systemów zarządzania i inżynierii produkcji oraz zrównoważonego rozwoju. Materiał badawczy opiera się na pracach studentów, członków kół naukowych oraz doktorantów z polskich uczelni, które zostały omówione na 45. Studenckiej Konferencji Naukowej. Zaprezentowane obszary badawcze stanowią obecnie istotne wyzwania zarówno dla teoretyków, jak i praktyków gospodarczych, a jednocześnie jawią się jako szansa na zwiększenie przewagi rynkowej i konkurencyjności oraz sprostanie trendom rynkowym. W monografii przedstawiono aktualne oraz istotne zagadnienia i problemy w tym zakresie, ze szczególnym uwzględnieniem wzajemnego oddziaływania idei zrównoważonego rozwoju oraz technologii. Takie podejście może stanowić podstawę do przezwyciężania ograniczeń wynikających z oddzielenia kwestii społecznych, środowiskowych i finansowych oraz uzyskania szeregu korzyści płynących z działań w ramach zrównoważonego rozwoju, które wykraczają poza pojedyncze inicjatywy, w kierunku kompleksowego, wielopoziomowego wysiłku z uwzględnieniem wymienianych aspektów społecznych, środowiskowych i ekonomicznych.

Współpraca źródła z obciążeniem w procesach nagrzewania indukcyjnego

Jerzy Zgraja

Prezentowana praca zawiera omówienie podstawowych zagadnień związanych z nagrzewaniem indukcyjnym, skupiając się głównie na współpracy indukcyjnego układu grzejnego wzbudnik-wsad ze źródłem zasilania. Przedstawia podstawowe rozwiązania generatorów do jedno i dwuczęstotliwościowego nagrzewania indukcyjnego oraz układy pozwalające na energetyczne dopasowanie obu tych typów źródeł z obciążeniem. Omówienie indukcyjnych układów grzejnych IUG uzupełniono przedstawieniem podstaw teoretycznych dotyczących zarówno pola elektromagnetycznego, jak i pola termicznego.

Wybrane aspekty trwałości kompozytów cementowych narażonych na korozję mrozową - analiza eksperymentalna i teoretyczna

Marcin Koniorczyk

Przedstawiona praca zawiera wyniki badań dotyczące mrozowej degradacji kompozytów o matrycy cementowej. Badania prowadzone były na Politechnice Łódzkiej od ponad 10 lat. Problemy dotyczące opisu zamarzania wody w materiałach budowlanych oraz jego wpływ na ich trwałość są niezwykle istotne z inżynierskiego punktu widzenia, dlatego wciąż stanowią jeden z czołowych tematów badawczych w dziedzinie trwałości konstrukcji budowlanych. Autor poruszył wybrane zagadnienia analizy doświadczalnej oraz modelowania numerycznego zamarzania wody w kompozytach o matrycy cementowej. Najważniejszym osiągnięciem przedstawionym w pracy jest próba probabilistycznej analizy procesu zniszczenia mrozowego betonów. Zgodnie z zapisami CEB-FIB Model Code 2010 stan graniczny nośności jest przekroczony, jeżeli prawdopodobieństwo wystąpienia uszkodzeń i utraty własności mechanicznych betonu wskutek cyklicznego zamarzania jest większe niż wartość graniczna tego prawdopodobieństwa.