Pressure-Impulse Diagrams for Paper Honeycomb Core Sandwich Panel Using Finite Element Method

2021 ◽  
pp. 295-306
Author(s):  
Payal Shirbhate ◽  
Shreya Korde ◽  
Manmohan Dass Goel
Keyword(s):  
Finite Element Method ◽  
Finite Element ◽  
Sandwich Panel ◽  
Honeycomb Core ◽  
Pressure Impulse ◽  
Paper Honeycomb ◽  
Element Method

An equivalent model for sandwich panel with double-directional trapezoidal corrugated core

2019 ◽  
Vol 22 (7) ◽  
pp. 2445-2465
Author(s):  
Huimin Li ◽  
Lei Ge ◽  
Baosheng Liu ◽  
Haoran Su ◽  
Tianyi Feng ◽  
...  
Keyword(s):  
Finite Element Method ◽  
Finite Element ◽  
Elastic Modulus ◽  
Sandwich Panel ◽  
Equivalent Model ◽  
Geometrical Parameters ◽  
Detailed Model ◽  
Novel Structure ◽  
Homogeneous Method ◽  
Element Method

A novel sandwich panel with double-directional corrugated core is proposed in this paper. This complex-corrugated core makes the conventional detailed finite element analysis of large structures a tough work. Thus, an equivalent homogeneous method is proposed, the key of which is to obtain the equivalent property of this novel structure. The equivalent elastic modulus considering the effect of geometrical parameters is analytically derived and verified by finite element method. Besides, equivalent shear modulus and Poisson’s ratios are obtained by finite element method. Three-dimensional detailed and equivalent models are established for further validation of this equivalent homogeneous method. Results show that elastic modulus predicted by analytical formulas is in good agreement with that by finite element method no matter how geometrical parameters change. It has been proved that stretching deformation is dominating in thickness direction, and only corrugation along loading direction can bear the load. The proposed novel sandwich structure owns better mechanical property than the conventional one with single-corrugated core. The result by equivalent model agrees well with that by detailed model, which means that this equivalent homogeneous method can well predict the macroscopic property of this novel structure.

DETERMINATION OF DELAMINATION SIZE IN HONEYCOMB SANDWICH PANEL USING FINITE ELEMENT METHOD

2015 ◽  
Vol 75 (8) ◽  
Author(s):  
Ramzyzan Ramly ◽  
Wahyu Kuntjoro ◽  
Wirachman Wisnoe ◽  
Rizal Effendy Mohd Nasir ◽  
Aman Mohd Ihsan Mamat ◽  
...  
Keyword(s):  
Finite Element Method ◽  
Finite Element ◽  
Sandwich Panel ◽  
Bending Test ◽  
The Finite Element Method ◽  
Three Point Bending ◽  
Significant Difference ◽  
Honeycomb Sandwich ◽  
Element Method

This paper describes the determination of a relative delamination size of the skin to the honeycomb core of the honeycomb sandwich panel using the Finite Element Method approach. In the analysis, the honeycomb sandwich panel was modelled in the actual dimension using CATIA. The delamination of two different sizes (10 mm diameter and 30 mm diameter) were modelled to simulate the delamination cases. Using Nastran/Patran, the models underwent a three-point-bending test in order to simulate a result. The results were compared between the case of no delamination, 10 mm delamination, and 30 mm delamination. From the simulation, there was a significant difference of displacement of the skin (facing) between the 10 mm diameter delamination and the 30 mm diameter delamination.  

Buckling Analysis and Experiment of Fiber-Paper Honeycomb Sandwich Structure Composites

2011 ◽  
Vol 314-316 ◽  
pp. 566-570 ◽  
Author(s):  
Xiao Jun Yang ◽  
Qing Shan Lan ◽  
Yu Ning Zhong
Keyword(s):  
Finite Element Method ◽  
Finite Element ◽  
Composite Structures ◽  
Plate Theory ◽  
Sandwich Panels ◽  
Hexagonal Structure ◽  
Unit Cell ◽  
Honeycomb Sandwich ◽  
Paper Honeycomb ◽  
Element Method

The aim of this paper is to present a finite element method to predict buckling characteristics of paper honeycomb sandwich panels with composite skins under dynamic axial compression via ANSYS/LS-DYNA. First of all, some problems of the conventional method using honeycomb plate theory, sandwich laminboard theory and equivalent panel theory were pointed out. In order to develop an effective predicting method, by assuming appropriate periodic boundary condition on the edges, a simplified finite element model on hexagonal structure of a unit cell for sandwich panels was developed utilizing the 3D finite element method. The effective Young's modulus of the cellular wall was obtained from the result of the test on the honeycomb core. Several useful conclusions are drawn about the axial crushing of honeycomb sandwich composites and unit cell and can be used to guide the design of composite structures. The paper further attempts to explain numerical results are well consistent with the corresponding experimental ones.

scholarly journals Modelling the mechanical properties of paper honeycomb panels using the finite element method

2015 ◽  
Vol 63 (2) ◽  
pp. 42-51
Author(s):  
Viktor UTASSY ◽  
Levente DÉNES
Keyword(s):  
Mechanical Properties ◽  
Finite Element Method ◽  
Finite Element ◽  
The Finite Element Method ◽  
Paper Honeycomb ◽  
Element Method

<p class="p1">Az üzemanyagárak és szállítási költségek emelkedése a szállított termékek tömegének csökkentési igényét vonja maga után. Következésképpen a bútoriparban is növekszik a kereslet a fa alapanyagú könnyített lemeztermékek iránt. A már jól ismert termékek mellett az utóbbi években számos kísérlet történt új könnyűszerkezetű bútorlapok fejlesztésére, melyek közül néhány már kereskedelmi forgalomban is megtalálható. Az új termékek általános mechanikai tulajdonságait egyszerű vizsgálatokkal tudjuk meghatározni, azonban az ilyen komplex, szendvics-típusú termékek mérnöki felhasználásához viselkedésük alaposabb megértésére van szükség. Jelen kutatásban a papír méhsejtrács középrétegű lemeztermékek legfontosabb mechanikai tulajdonságait mutatjuk be, melyeket szabványos módszerekkel vizsgáltunk, illetve a deformációk és az egyes komponensekben ébredő feszültségek szimulációját végeselemes modellezéssel. A modellnél alkalmazott anyagjellemzők meghatározása célirányos vizsgálatokkal történt, az ortotróp anyagmodellek igényeinek megfelelően. A modellek igazolásához a szimulációs eredményeket az azonos fizikai modelleken végzett vizsgálatok eredményeivel hasonlítottuk össze. A feszültség-alakváltozás görbék lineáris szakaszán a feszültségek és alakváltozások szimulált és mért értékeinél jó egyezését találtunk, a modellek adekvát módon becsülik a vizsgált tulajdonságokat.</p>

scholarly journals Finite element analysis on the out-of-plane compression for paper honeycomb

2018 ◽  
Vol 54 (1) ◽  
pp. 36-43 ◽  
Author(s):  
Dongmei Wang ◽  
Ning Liang ◽  
Yanfeng Guo
Keyword(s):  
Finite Element Method ◽  
Finite Element ◽  
Peak Stress ◽  
The Finite Element Method ◽  
Stress Strain ◽  
Plateau Stress ◽  
Out Of Plane ◽  
Plane Compression ◽  
Paper Honeycomb ◽  
Element Method

The finite element model for paper honeycomb was constructed, and the finite element method of out-of-plane compression for the paper honeycomb was studied. Then four kinds of paper honeycomb with different structural parameters were simulated and analyzed using finite element software ABAQUS. Moreover, the results obtained from finite element method were verified based on the existing theoretical research results and experimental results, respectively. The results show that stress–strain curves obtained from finite element method clearly show the four deformation stages of the paper honeycomb under out-of-plane compression, which is basically consistent with the trend of the typical curve. The values of initial peak stress, plateau stress and densification strain are close to the theoretical results. The stress–strain curves and deformation contours coincide with experiments well. The differences of initial peak stress σpk, plateau stress σpl and densification strain εD between theoretical, finite element method and experimental results are less than 15%. Therefore, the finite element method can be used to analyze the stress–strain curves and deformation characteristics of paper honeycomb. In addition, the results also show that the thickness of specimen has little effect on the stress and strain. However, people often prefer to use the thicker paper honeycomb to get better cushioning effect in practical applications, which was explained.

scholarly journals Micro-Pins - the next step in composite to composite and metal to composite joining

2020 ◽  
Author(s):  
Νικόλαος Σαραντινός
Keyword(s):  
Finite Element Method ◽  
Finite Element ◽  
Additive Manufacturing ◽  
Sandwich Panel ◽  
Building Blocks ◽  
Element Method

Αυτή η διδακτορική έρευνα επικεντρώθηκε στην ανάπτυξη ενός πιο αξιόπιστου συνδέσμου, μετάλλων με σύνθετα υλικά και σύνθετων υλικών προς σύνθετα, χρησιμοποιώντας την τεχνολογία Micro-Pinning. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί μικρές δομές (pins) που διεισδύουν στο σύνθετο πολύστρωτο υλικό πριν από τον πολυμερισμό της μήτρας και δημιουργούν έναν υβριδικό μηχανικό-χημικό δεσμό μεταξύ των δομών. Η έρευνα που πραγματοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη ήταν κυρίως προσανατολισμένη σε μία κατεύθυνση περισσότερο τεχνική από ακαδημαϊκού χαρακτήρα, εστιάζοντας σε ένα συγκεκριμένο σενάριο βιομηχανικής εφαρμογής και όχι σε γενική έρευνα - σύμφωνα με τις απαιτήσεις του προγράμματος ESA / NPI που υπάγεται η παρούσα έρευνα. Σε αυτή τη μελέτη, η τεχνολογία του Micro-Pinning επικεντρώθηκε στην εφαρμογή της σε διαστημικές συνδετικές δομές. Η κύρια κατευθυντήρια γραμμή ήταν να βρεθεί μια εφαρμογή των Micro-Pins, χωρίς να απαιτούνται πολλές αλλαγές στην φιλοσοφία σχεδιασμού και στις διαδικασίες κατασκευής που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία. Σε επόμενο βήμα, εφαρμόστηκε μια μελέτη σκοπιμότητας για τον επανασχεδιασμό ενός συνδέσμου με Micro-Pins και την απόκλιση της σχεδιαστικής φιλοσοφίας από τις τρέχουσες κατασκευαστικές διαδικασίες, στην οποία συνδυάστηκαν και χρησιμοποιήθηκαν προηγμένα εργαλεία αριθμητικής βελτιστοποίησης, διαδικασίες Additive Manufacturing και πλήρης επανασχεδιασμός του αρχικού συνδέσμου για τη βέλτιστη εφαρμογή της τεχνολογίας Micro-Pinning από την αρχή. Για την επίτευξη των στόχων αυτής της έρευνας, σχεδιάστηκε ένα ερευνητικό σχέδιο σε τρεις φάσεις, το οποίο ακολούθησε την μέθοδο building blocks. Το σχέδιο άρχιζε από τη μικρο-κλίμακα σε επίπεδο σύνδεσης ενός Micro-Pins, συνεχιζόταν στη μεσο-κλίμακα με σύνδεσμο πολλαπλών Micro-Pins και ολοκληρώθηκε σε μακρο-κλίμακα με την πλήρη εφαρμογή της τεχνολογίας Micro-Pinning σε σύνδεση bracket-insert-sandwich panel. Σε κάθε φάση, τρεις υποδιαιρέσεις έρευνας πραγματοποιήθηκαν. Αρχικά, εκτελέστηκε μια αριθμητική μελέτη βελτιστοποίησης, η οποία ακολουθήθηκε από κατασκευή και πειραματική δοκιμή των βελτιστοποιημένων συνδέσμων, και τελειώσε με μια αριθμητική διαδικασία δοκιμής για την επικύρωση των αποτελεσμάτων και της ικανότητας πρόβλεψης της μηχανικής απόκρισης του συνδέσμου, χρησιμοποιώντας αριθμητικά μη γραμμικά εργαλεία Finite Element Method. Στα τελικά αποτελέσματα αυτής της μελέτης, αποδείχθηκε ότι η επανασχεδιασμός ενός συνδετικού στοιχείου και η προσαρμογή της τεχνολογίας Micro-Pinning μπορεί να επιφέρει σημαντικά μεγαλύτερη μηχανική απόκριση σε σύγκριση με τον σύνδεσμο αναφοράς με κόλλα. Ωστόσο, αποδείχθηκε ότι ακόμη και να διατηρηθεί η γεωμετρία του αρχικού συνδέσμου αναφοράς και να εφαρμοστεί η τεχνολογία Micro-Pinning, μπορεί να υπάρξει μια επίσης αύξηση της μηχανικής απόκρισης του συνδέσμου. Επιπλέον, η εφαρμογή σύγχρονων εργαλείων αριθμητικής βελτιστοποίησης και προηγμένων κατασκευαστικών τεχνολογιών (Additive Manufacturing), μπορεί να οδηγήσει στην περαιτέρω βελτιστοποίηση της μηχανικής απόκρισης με μία σημαντική μείωση μάζας του συνδέσμου.

Simulation of tuning graphene plasmonic behaviors by ferroelectric domains for self-driven infrared photodetector applications

Nanoscale ◽  
2019 ◽  
Vol 11 (43) ◽  
pp. 20868-20875 ◽  
Author(s):  
Junxiong Guo ◽  
Yu Liu ◽  
Yuan Lin ◽  
Yu Tian ◽  
Jinxing Zhang ◽  
...  
Keyword(s):  
Finite Element Method ◽  
Finite Element ◽  
Interfacial Effect ◽  
Infrared Photodetector ◽  
The Finite Element Method ◽  
Ferroelectric Domains ◽  
Element Method

We propose a graphene plasmonic infrared photodetector tuned by ferroelectric domains and investigate the interfacial effect using the finite element method.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document