Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 2009

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: Voronoi cells

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Simulation and modelling of metal foams

Pieczonka Ł., Uhl T.

Archives of Transport

2009

Vol. 21, iss. 3-4

115-124

The paper describes an approach to geometrical modeling and Finite Element simulations of the dynamics of metal foams. Metal foams are a new class of materials with novel mechanical properties. With an excellent stiffness-to-weight ratio they are an interesting new material for contemporary structural engineering applications. Despite the growing interest in metal foams as an engineering material there are no modeling and simulation guidelines that can be folIowed. Different authors propose modeling methods that are based on simple continuous geometry and constitutive relations with estimates of mechanical properties extracted from experiments, methods based on periodic geometrical features or methods based on imaging techniques to obtain an exact geometrical model. In the presented approach it was decided to build an exact geometrical model in order to study dynamical features of sandwich panels. Therefore, a software package that allows automated generation of randomised geometrical models of sandwich paneIs with metal foam core has been prepared. Model generation is based on random sampling procedure with Latin Hypercube approach and Voronoi tessellation of the three dimensional domain. Generated geometrical models can be directly passed to a Finite Element pre-processor where can be meshed without additional processing. The paper contains the description of software tools that were created for the purpose of this study and the analysis of the dynamical properties of sandwich panels with the Alporas aluminum foam core. The paper is concluded with remarks about modeling problems and uncertainty issues in metal foams.

W artykule przedstawiono podejście do modelowania i symulacji pian metali z użyciem Metody Elementów Skończonych (MES) oraz autorskich narzędzi do modelowania geometrii. Piany metali są stosunkowo nową klasą materiałów o interesujących własnościach mechanicznych. Jednak pomimo rosnącego zainteresowania tą klasą materiałów nie istnieją modele i wytyczne, które mogłyby być użyte w symulacjach takich struktur. W literaturze znaleźć można różne podejścia do modelowania struktur piankowych. Niektóre z nich bazują na modelach geometrycznych złożonych z prostych struktur periodycznych, inne na pozyskiwaniu dokładnej geometrii pian metalu z technik obrazowania trójwymiarowego np. tomografii komputerowej, jeszcze inne na modelach konstytutywnych. W prezentowanym podejściu zdecydowano się na zbudowanie dokładnego modelu geometrycznego piany metalu, który pozwalał będzie na uwzględnienie losowości jej struktury. W tym celu przygotowano oprogramowanie umożliwiające automatyczne generowanie modeli elementów skończonych (MES) paneli typu sandwich z rdzeniem wykonanym z piany metalu typu Alporas. Model geometryczny bazuje na losowym próbkowaniu w przestrzeni trójwymiarowej z użyciem schematu hipersześcianów łacińskich (z ang. Latin Hypercube Sampling) oraz na teselacji Voronoia tak wygenerowanych punktów. Tak uzyskany model geometryczny przekazywany jest do pre-procesora MES gdzie automatycznie tworzona jest siatka elementów skończonych i przypisywane są parametry mechaniczne. Na wygenerowanych modelach przeprowadzono analizę wpływu losowości geometrii piany metalu na częstości drgań własnych paneli typu sandwich. Artykuł zawiera opis przygotowanego oprogramowania oraz wstępne wyniki analizy niepewności.