Friction welding of GCD45 spheroidal graphite cast iron and 2024 aluminum alloy has been studied, especially in terms of the joint faces and strength of friction welding. For appropriate results of the friction welding of GCD45 graphite cast iron and 2024 aluminum alloy, an insert of A1050 pure aluminum metal was used. The joint strength of the A1050 pure aluminum insert approached the maximum strength of 165.7Mpa, compared to 128MPa for the joint between GCD45 graphite cast iron and A1050 pure aluminum without the insert metal. Maximum strength, 165.7Mpa, was possible for the following optimum conditions: 20MPa for the friction pressure, P1, 60MPa for the upsetting pressure, P2, 1 second for the friction time, t1, 3000rpm for the rotation, N, and 0.3 seconds for the brake time, tB.
The lightweight and high strength characteristics of aluminum alloy materials make them have promising prospects in the field of construction engineering. This paper primarily focuses on aluminum alloy materials. Aluminum alloy was combined with concrete, wood and carbon fiber reinforced plastic (CFRP) cloth to create a composite column. The axial compression test was then conducted to understand the mechanical properties of different composite structures. It was found that the pure aluminum tube exhibited poor performance in the axial compression test, with an ultimate load of only 302.56 kN. However, the performance of the various composite columns showed varying degrees of improvement. With the increase of the load, the displacement and strain of each specimen rapidly increased, and after reaching the ultimate load, both load and strain gradually decreased. In comparison, the aluminum alloy-concrete composite column performed better than the aluminum alloy-wood composite column, while the aluminum alloy-wood-CFRP cloth composite column demonstrated superior performance. These results highlight excellent performance potential for aluminum alloy-wood-CFRP composite columns in practical applications.
The main purpose of this paper is to investigate strength characteristics of Aluminum 2024-T3 in high temperature environment. Tensile test of Aluminum 2024-T3 has been carried out in high temperature environment. The stress-strain relations are investigated with temperature and Young's modulus, yield strength and ultimate strength are deduced from the test results. The modulus and strength of the test are compared with those of MIL HANDBOOK and tips on structural design in high temperature environment are suggested.
FRMLs consist of thin sheets of high strength metal, which are laminated using a structural adhesive and high strength fibers. ARALL(Aramid-fiber Reinforced Aluminum alloy Laminates) of FRMLs is a new class of hybrid material. HERALL(Heracron Reinforced Aluminum Laminate) i.e. domestic ARALL is made of homemade aramid fibers, adhesives and adhesive technique. Domestic aramid fiber is Heracron manufactured by KOLON and domestic adhesive is epoxy resin manufactured by Han Kuk Fiber. In this study, Fatigue crack propagation behavior was examined in a 2024-T3 aluminum alloy/aramid-fiber epoxy 3/2 laminated composites, HERALL and ARAL $L^{ⓡ}$-2 LAMINATE comparing with 2024-T3 aluminum alloy. The extrinsic toughening mechanisms in HERALL and ARALL were examined, the crack bridging behavior of fibers was analyzed by new algorithm, which measures crack bridging stress, and the crack bridging zone length was measured.
The safety of electronic components used in aerospace systems against cosmic rays is one of the most important requirements in their design and construction (especially satellites). In this work, by calculating the dose caused by proton beams in geostationary Earth orbit (GEO) orbit using the MCNPX Monte Carlo code and the MULLASSIS code, the effect of different structures in the protection of cosmic rays has been evaluated. A multi-layer radiation shield composed of aluminum, water and polyethylene was designed and its performance was compared with shielding made of aluminum alone. The results show that the absorbed dose by the simulated protective layers has increased by 35.3% and 44.1% for two-layer (aluminum, polyethylene) and three-layer (aluminum, water, polyethylene) protection respectively, and it is effective in the protection of electronic components. In addition to that, by replacing the multi-layer shield instead of the conventional aluminum shield, the mass reduction percentage will be 38.88 and 39.69, respectively, for the two-layer and three-layer shield compared to the aluminum shield.
본 논문에서는 충격하중과 잔류 에너지 등의 충격거동에 대한 영향을 확인하기 위하여 항복응력, 탄젠트 강성계수 및 파단 변형률을 변화시켰다. 그리고 섬유금속 적층판의 좌굴거동을 수치해석을 이용하여 수행하였다. 좌굴 성능을 비교하기 위하여 섬유금속 적층판과 알루미늄 판에 대해 인장 및 압축하중에 대한 여러 가지 경우의 해석을 수행하였다. 또한 정적 성능을 평가하기 위하여 박스 보 구조물의 정적해석을 수행하였다. 알루미늄 2024 박판과 유리섬유/에폭시 프리프레그로 만든 섬유금속 적층판에 대한 저속충격 해석을 수행하였다. 그리고 좌굴 및 정적해석 결과를 이용하여 섬유금속 적층판과 알루미늄의 성능을 비교하였다. 구조적 성능 비교를 위하여 동일한 무게의 알루미늄 2024 박판에 대한 해석을 수행하였다.
Thu Thuy Thai;Anh Truc Trinh;Thi Thanh Tam Pham;Hoan Nguyen Xuan
Corrosion Science and Technology
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제22권2호
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pp.90-98
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2023
In this study, cobalt oxide (Co3O4) and cobalt-doped magnetite (CoFe2O4) nanoparticles were synthesized by a hydrothermal method. They were then used as corrosion inhibitors for corrosion protection of AA2024-T3 aluminum alloys. These obtained nanoparticles were characterized by x-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy, and Zeta potential measurements. Corrosion inhibition activities of Co3O4 and CoFe2O4 nanoparticles were determined by performing electrochemical measurements for bare AA2024-T3 aluminum alloys in 0.05 M NaCl + 0.1 M Na2SO4 solution containing Co3O4 or CoFe2O4 nanoparticles. Corrosion protection for AA2024-T3 aluminum alloys by a water-based epoxy with or without the synthesized Co3O4 or CoFe2O4 nanoparticles was investigated by electrochemical impedance spectroscopy during immersion in 0.1 M NaCl solution. The corrosion protection of epoxy coating deposited on the AA2024-T3 surface was improved by incorporating Co3O4 or CoFe2O4 nanoparticles in the coating. The corrosion protection performance of the epoxy coating containing CoFe2O4 was higher than that of the epoxy coating containing Co3O4.
Mechanical properties of aluminum-matrix composites, fabricated by dispersion of fine SiC particulates of which size was less than 1 ${\mu}m$ into 2024 and 7075 aluminum alloys, have been investigated. Homogeneous mixing between the matrix and SiC particulates could be achieved by jar milling for 8 hours with appropriate processing agent. At temperatures below 473K, high-temperature tensile strength of the composites was higher than that of the 2024 and 7075 aluminum alloys which were used as matrix materials. However, tensile strength of the composites was approximated to that of the matrix materials at 573K. Thus, it could be suggested that effects of particle dispersion on tensile strength of aluminum alloys was diminished at temperatures higher than 573K.
Zuraidawani Che Daud;Muhammad Faidzi Shukri;Mohd Nazree Derman
Advances in materials Research
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제13권3호
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pp.195-202
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2024
Aluminum alloy is a material that is frequently used in the aerospace and transportation industries due to its high mechanical and corrosion resistance qualities. Unfortunately, aluminum alloys are prone to corrosion, limiting their application in some harsh situations such as when submerged in aqueous environments. The purpose of this study is to investigate how anodizing can increase the corrosion resistance of 6061 Aluminum alloy. The anodizing process was carried out using two different parameters which are voltage (5V, 10V, 15V) and electrolyte sulfuric acid (H2SO4) concentration (0.3M, 0.5M) for 1 hour. The anodized samples were performed using several analyses such as X-ray diffraction (XRD) analysis, morphology analysis, and corrosion test. From this study, it is found that the difference in anodizing parameters affects the corrosion resistance of the samples. Sample anodized at 15V, 0.5M gives the best corrosion resistance.
Damage detection in structures using the change of modal parameters (modal shapes and natural frequencies) has achieved satisfactory results. However, as modal shapes and natural frequencies alone may not provide enough information to accurately detect damages. Therefore, a hybrid singular value decomposition and deep belief network approach is developed to effectively identify damages in aluminum plate structures. Firstly, damage locations are determined using singular value decomposition (SVD) to reveal the singularities of measured displacement modal shapes. Secondly, using experimental modal analysis (EMA) to measure the natural frequencies of damaged aluminum plates as inputs, deep belief network (DBN) is employed to search damage severities from the damage evaluation database, which are calculated using finite element method (FEM). Both simulations and experimental investigations are performed to evaluate the performance of the presented hybrid method. Several damage cases in a simply supported aluminum plate show that the presented method is effective to identify multiple damages in aluminum plates with reasonable precision.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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