Homogenizacja tektury falistej. Część 1. Homogenizacja analityczna

• Autorzy: Garbowski T. , Jarmuszczak M.

Warianty tytułu

EN

Homogenization of Corrugated Paperboard. Part 1. Analytical homogenization

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Homogenizacja jest kluczowym krokiem w procesie komputerowego wyznaczania nośności pudeł i opakowań z tektury falistej. Ponieważ dokładne odzwierciedlenie skomplikowanego przekroju tektury falistej wymaga wykorzystania ogromnej ilości elementów skończonych, pełny model strukturalny całego opakowania jest mało praktyczny i często nieekonomiczny. Dlatego w praktyce można go zastąpić modelem, którego geometria jest znacznie prostsza. Uproszczenia modelu obliczeniowego nie powinny jednak prowadzić do zmiany odpowiedzi systemu. Głównym celem homogenizacji jest zatem znaczne przyspieszenie analiz numerycznych przy jednoczesnym zachowaniu dokładności rozwiązania. W pierwszej części artykułu przedstawiono analityczne techniki homogenizacji płyt warstwowych z rdzeniem o periodycznej strukturze.

EN

Homogenization is a key step in the process of boxes and corrugated packages bearing capacity estimation. Because an accurate reconstruction of the complicated cross-section of corrugated board requires the use of a huge amount of finite elements, a full structural model of the entire package becomes impractical and therefore uneconomical. Therefore in practice it can be replaced by the model, which has much simpler geometry. Simplifications of the computational model should not, however, lead to changes in the system response. The main purpose of homogenizing is thus considerable acceleration of numerical analyzes while maintaining the accuracy of the solution. The first part of the paper presents the analytical homogenization techniques of sandwich panels with a periodic core.

Słowa kluczowe

PL

tektura falista; homogenizacja; metoda elementów skończonych

EN

corrugated cardboard; homogenization; finite element method

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Papierniczy
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 70, nr 6
• Strony: 345--349
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz.

Twórcy

autor

Garbowski T.

• Politechnika Poznańska, Centrum Mechatroniki, Biomechaniki i Nanoinżynierii, ul. Piotrowo 5, 60-965 Poznań

autor

Jarmuszczak M.

• TFP Sp. z o.o., Dziećmierowo, ul. Katowicka 26, 62-035 Kórnik

Bibliografia

• 1. Łęcka M., Mania R., Marynowski K.: „New Method of the Compressive Strength of Corrugated Board Determination”, Przegl. Papiern. 62, 3, 150-153 (2006).
• 2. Łęcka M., Mania R., Marynowski K.: „New Method of the ECT Index of Corrugated Board Determination”, Przegl. Papiern. 62, 4, 207-210 (2006).
• 3. Szewczyk W., Marynowski K.: „New method of the BCT index of corrugated board determination”, Opakowanie, 7, 44-48 (2007).
• 4. Patel P., Nordstrand T., Carlsson L.A.: “Local buckling and collapse of corrugated board under biaxial stress”, Composite Structures 39, 1-2, 97-110 (1997).
• 5. Isakssona P., Hägglund R.: “A mechanical model of damage and delamination in corrugated board during folding”, Eng. Fracture Mechanics 72, 15, 2299–2315 (2005).
• 6. Beex, L.A.A., Peerlings, R.H.J.: “An experimental and computational study of laminated paperboard creasing and folding”, Int. J. Solids Structures 46, 4192-4207 (2009).
• 7. Nygards, M.: Experimental techniques for characterization of elasticplastic material properties in paperboard, Nordic Pulp Paper Res. J. 23, 432-437 (2008).
• 8. Makela P., Ostlund S.: “Orthotropic elastic-plastic material model for paper materials”, Int. J. Solids Structures 40, 5599-5620 (2003).
• 9. Xia Q.S., Boyce M.C., Parks D.M.: “A constitutive model for the anisotropic elastic-plastic deformation of paper and paperboard”, Int. J. Solids Structures 39, 4053-4071 (2002).
• 10. Garbowski T., Maier G., Novati G.: “On calibration of orthotropic elastic-plastic constitutive models for paper foils by biaxial tests and inverse analyses”, Structural Multidisciplinary Optimization 46, 111-128 (2012).
• 11. Isaksson P., Krusper A., Gradin P.A.,: “Shear correction factors for corrugated core structures”, Composite Structures 80,1, 123-130 (2007).
• 12. Baum G.A., Habeger C., Fleischman H.: “Measurement of the orthotropic elastic constants of paper”, IPC technical paper series number 117, (1981).
• 13. Baum G.A., Brennan D.C., Habeger C.C.: „Ortotropic elastic constants of paper”. Tappi J. 64, 8, 97-101 (1981).
• 14. Szewczyk W.: “Column Crush Resistance of Corrugated Board”, Przegl. Papiern. 64, 1, 42-46 (2008).
• 15. Szewczyk W.: “Edge Crush Test of Corrugated Board”, Przegl. Papiern. 64, 2, 93-96 (2008).
• 16. Garbowski T., Jarmuszczak M.: “Numerical Strength Estimate of Corrugated Board Packages Part 1. Theoretical Assumptions in Numerical Modeling of Paperboard Packages”, Przegl. Papiern. 70, 4, 219-222 (2014).
• 17. Garbowski T., Jarmuszczak M.: “Numerical Strength Estimate of Corrugated Board Packages Part 2. Experimental Tests and Numerical Analysis of Paperboard Packages”, Przegl. Papiern. 70, 5, 277-281 (2014).
• 18. Allaoui S., Benzeggagh M.L., Aboura Z., Talbi N.: “Elastic behavior of corrugated cardboard: experiments and modeling”, Composite Structures 63, 53-62 (2004).
• 19. Biancolini M.E.: “Evaluation of equivalent stiffness properties of corrugated board”, Composite Structures 69, 322-328 (2005).
• 20. Michel J.C., Moulinec H., Suquet P.: “Effective properties of composite materials with periodic microstructure: a computational approach”, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 172, 109-143 (1999).
• 21. Chung P.W, Tamma K.K, Namburu R.R.: “Asymptotic expansion homogenization for heterogeneous media: computational issues and applications” Composites: Part A, 32, 1291-1301 (2001).
• 22. Quesnel T., Buannic N., Cartraud P.: “Homogenization of corrugated core sandwich panels”, Composite Structures 59, 299-312 (2003).
• 23. Lewiński T., Telega J.J.: “Plates, Laminates and Shells. Asymptotic Analysis and Homogenization”, World Scientific, Singapore, 2000.
• 24. Urbański A. “The unified finite element formulation of homogenization of structural members with periodic microstructure”, Politechnika Krakowska, Kraków 2005.