Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Basic Principles and Mechanical Considerations of Satellites: A Short Review

Reda Reham, Ahmed Yasmeen, Magdy Islam, Nabil Hossam, Khamis Mennatullah, Refaey Ahmed, Eldabaa Nada, Abo Elmagd Manar, Abo Lila Mohamed, Ergawy Hady, Elgarf Alhussein, Abed Gerges

Transactions on Aerospace Research

|

2023

|

Nr 3 (272)

40--54

EN

Satellites are used for navigation, communication, oceanography, astronomy, etc.. Satellites come in a diversity of sizes and forms. Depending on the satellite’s mission, different subsystems are used. These subsystems are installed inside a housing to protect them from the space environment. This housing, which is also known as the satellite primary structure or mechanical structure, is made of durable materials that can endure severe conditions during launch and in the orbit. The optimisation of satellite mass is crucial right now since satellites are losing mass every day to reduce the cost of manufacturing and launching. This review first introduces an overview of the satellite classifications and subsystems. Then, the different types of mechanical load analysis the satellite subjects itself to are demonstrated. The advanced approaches for promoting the performance of the mechanical structures of satellites are explored, with a spotlight on the effect of the optimisation parameters of isogrid and honeycomb sandwich structures on the mechanical performance of the satellite primary structure. The assembly, integration and testing (AIT) of the small satellite are briefly presented. Finally, the important potential designs to improve the mechanical performance of the satellite primary structure and the challenges of further research are summarised.

2

Shear properties of a honeycomb structure with zero Poisson’s ratio

Song L., Sun Y., Han Z., Wang T., Wang H., Yin C., Shen X.

Archives of Mechanics

|

2023

|

Vol. 75, nr 5

521--541

EN

Honeycomb structures with zero Poisson’s ratio show promising potential for application in variable-sweep wing aircraft. The shear properties of these honeycomb structures serve as a crucial indicator of their morphing capacity. This paper derives the linear and non-linear shear properties of a honeycomb structure with zero Poisson’s ratio. A modified factor is introduced to establish a relationship between the linear and non-linear shear modulus of the honeycomb structure, simplifying the calculation method of the non-linear shear modulus. The validity of theoretical predictions is then confirmed using the finite element method Furthermore, the influences of the geometric parameters on the shear properties of the honeycomb structure with zero Poisson’s ratio are investigated, highlighting the varying contributions of these cell geometric parameters to the shear properties.

3

A Honeycomb Based Graded Metamaterial Muffler with Broadband Sound Attenuation and Load Bearing Performances

Li Gen, Chen Yan, He Huan

Archives of Acoustics

|

2022

|

Vol. 47, No. 2

213--221

EN

A challenge for developing acoustic metamaterials (AMMs) is considering the application of broadband muffling and load bearing capacity simultaneously. In this paper, a honeycomb based graded AMM muffler is proposed, which can widen the attenuation band and improve the structural stiffness without any external device by means of integrated design. Firstly, the acoustic and mechanical characteristics of the muffler unit cell are theoretically and numerically studied, and the graded muffler is designed based on these characteristics. The numerical results show that the graded muffler widens the attenuation bandwidth of the unit cell, and the simulation also shows that the graded muffler has greater stiffness than the uniform one. The stiffness driven muffler provides new possibilities for the design of advanced metamaterial with simultaneous sound insulation and load bearing performances.

4

Analiza numeryczna procesu perforacji wybranych struktur cienkościennych

Popławski Arkadiusz, Piskorz Weronika

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2021

|

Vol. 70, nr 1

63--76

PL

Praca dotyczy wielowariantowych analiz numerycznych trzech cienkościennych struktur przestrzennych o topologiach: plastra miodu, prostokątnej i auksetycznej. Analizy właściwe poprzedzono doborem materiału, z którego potencjalnie struktury mogłyby zostać wytworzone. Optymalny materiał wybrano spośród trzech materiałów metalicznych, dla których dostępny był zaawansowany model konstytutywny materiału oraz model zniszczenia. Wykorzystanie właściwego modelu pozwoliło na uwzględnienie wielu zjawisk podczas bardzo złożonego procesu perforacji, co przekłada się na jakość i trafność uzyskanych rezultatów badań numerycznych. Zasadnicze analizy numeryczne prowadzone po etapie doboru materiału skupiały się na analizie wytrzymałości struktur w procesie ich perforacji obiektami w postaci kulki o średnicy 10 mm. Trzy obiekty uderzające w struktury rozmieszczono w taki sposób, aby uwzględnić wpływ miejsca uderzenia na proces perforacji. Na podstawie pomiaru głębokości perforacji kulek oraz analizy obszaru oddziaływania na strukturę wytypowano najbardziej wytrzymałą topologię. W kolejnym etapie przeprowadzono dodatkowe analizy numeryczne, które pozwoliły na określenie efektywności struktury oraz oszacowanie jej granicy balistycznej.

EN

The paper concerns multivariate numerical analyses of three thin-walled three-dimensional structures of honeycomb, rec-tangular and auxetic topologies. The analyses were preceded by the selection of the material from which the structures could potential-ly be made. The most optimal material was selected from three metallic materials for which an advanced constitutive material model and a failure model were available. The use of an appropriate model has allowed a number of phenomena to be taken into account during the very complex perforation process, which translates into the quality and accuracy of the numerical results obtained. The main numerical analyses, carried out after the material selection stage, were focused on the analysis of the strength of the structures in the process of their perforation with objects in the form of a ball with a diameter of 10 mm. The three objects hitting the structures were arranged in such a way as to take into account the influence of the impact location on the perforation process. Based on the measurement of the perforation depth of the balls and the analysis of the area of impact on the structure, the most strength topology was selected. In the next step, additional numerical analyses were carried out to determine the effectiveness of the structure and to estimate its ballistic limit.

5

Wpływ geometrii napełniacza na strukturę komórkową i wybrane właściwości użytkowe sztywnych pianek poliuretanowych

Kurańska M., Ślizankiewicz M., Prociak A.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 10

2025--2029

PL

Sztywne pianki poliuretanowe modyfikowano grafitem ekspandowanym (napełniacz płytkowy) i cenosferami (napełniacz sferyczny). Przeprowadzono analizę wpływu kształtu oraz zawartości tych napełniaczy na strukturę komórkową oraz gęstość pozorną, wytrzymałość na ściskanie, kruchość, chłonność wody, współczynnik przewodzenia ciepła i stabilność wymiarową otrzymanych materiałów porowatych. Największą zdolnością do nukleacji komórek charakteryzował się napełniacz sferyczny wprowadzony do systemu PUR w ilości do 5% mas., a napełniacz płytkowy w przypadku modyfikacji przekraczającej 7% mas. Wprowadzenie grafitu ekspandowanego w ilości 1% mas. oraz cenosfer w ilości do 5% mas. powoduje zmniejszenie współczynnika przewodzenia ciepła modyfikowanych materiałów piankowych. Modyfikacja matrycy poliuretanowej napełniaczami sferycznym oraz płytkowymi powoduje zmniejszenie chłonności wody i nie wpływa istotnie na wartość kruchości otrzymanych pianek. Wszystkie modyfikowane materiały piankowe charakteryzują się dobrą stabilnością wymiarową, a wprowadzenie do kompozycji poliuretanowej napełniacza sferycznego w ilości do 10% mas. umożliwia zwiększenie wytrzymałości mechanicznej otrzymanych pianek.

EN

Rigid polyurethane (PU) foams were modified by addn. of expanded graphite (plate filler) and cenospheres (spherical filler) to study the effect of the fillers shape and content on the cell structure and apparent d., compressive strength, friability, H₂O absorption, coeff. of thermal cond. and dimensional stability of the resulting porous material. The highest cell nucleation capability was obsd. for the spherical filler introduced into the PU system up to 5% by mass and for the plate filler introduced above 7% by mass. The addn. of expandable graphite (1% by mass) and cenospheres (up to 5% by mass) resulted in a decrease in thermal cond. and H₂O absorption. The PU foams showed good dimensional stability. The addn. of spherical filler (up to 10% by mass) resulted in an increase of the mech. strength of the PU foams.

6

Ocena niestacjonarnego pola przepływowego w uszczelnieniu labiryntowym przy użyciu metod numerycznej mechaniki płynów

Szymański A., Dykas S.

Modelowanie Inżynierskie

|

2016

|

T. 28, nr 59

76--85

PL

W artykule przedstawiono analizę numeryczną niestacjonarnego pola przepływowego w modelu turbinowego uszczelnienia labiryntowego w rzeczywistych warunkach pracy dla dwóch różnych struktur uszczelnienia labiryntowego z okładziną o strukturze plastra miodu oraz ze ścianą gładką. Oprócz strat przecieku, obszar ten jest szczególnie istotny z uwagi na zjawisko generacji hałasu szerokopasmowego powstałego w wyniku turbulentnych zjawisk przepływowych. Wyniki przedstawiono jako wielkości akustyczne w funkcji częstotliwości. Pozwoliło to na określenie częstotliwości głównych, przy których zaistniały ich szczytowe wartości. Dodatkowo porównano zmianę bezwymiarowej wartości przecieku w czasie. Wyniki obliczeń wskazały wpływ zastosowanej struktury uszczelnienia na tłumienie fluktuacji ciśnienia oraz wartości przecieku przy różnych prędkościach obrotowych wirnika.

EN

This work aims to perform detailed time-dependent flow analysis of gas turbine stage model equipped with tip labyrinth seal against honeycomb or smooth land, in order to identify the noise generated aerodynamically. Two different sealing structures were investigated – honeycomb structure and smooth land. The main scopes of this investigation were evaluation of unsteady flow field behaviour, indication regions were the vorticity and broadband noise is generated. Also an impact of the sealing structure on the flow behind the rotor was checked. To evaluate results, acoustic pressure – p’ and Sound Pressure Level (SPL) values were used. Discharge coefficient, as a measure of non-dimensional leakage has also been inquired and compared. The results shown an influence of honeycomb structure, and rotational velocity of rotor on pressure fluctuations and noise damping.

7

Analiza wytrzymałościowa struktury typu plaster miodu w elementach podporowych

John M., John A., Skarka W.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 4

316--317

PL

Zaproponowano strukturę typu plaster miodu w konstrukcjach, w których masa jest ważnym czynnikiem branym pod uwagę podczas projektowania. Struktura ta jest lekka i wytrzymała. Przeprowadzono symulację próby trójpunktowego zginania z wykorzystaniem MES. Zmieniano grubość ścianki, parametry materiałowe, wzajemną orientację i wymiary kolejnych warstw komórek.

EN

Honeycomb profile is suggested for effective use in the engineering structures critically required for the lowest possible weight without negative effect on the load capacity. Simulation trials (three-point bending test) were performed using FEM. Cell wall thicknesses, material properties, orientation of successive layers and dimensions of the particular cell layers were consequently changed to suit the tests.

8

Innovative Technology of 3D Knitted Cellular Geonets

Mikołajczyk Z., Perzyna M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2012

|

Vol. 20, no. 3 (92)

102--107

EN

Placing engineering objects (roads, embankments etc.) on low-bearing ground requires the use of geosynthetics as a reinforcement of it. Cellular geonets of three dimensional structure and honeycomb form are traditionally made from sets of perforated poliethylene straps ultrasonically bonded by spot welds. This article presents an original, innovative structure of a cellular geonet based on the technology of producing three dimensional knitted fabrics with the use of warp knitting machines with two needle bars. A 3D knitted geonet can be designed considering its three dimensional configuration and strength properties in the aspect of the anisotropic character of its structure. It was calculated that the efficiency of the knitting process of a single warp knitting machine can produce, within one month, a reinforcement for a highway 50 m wide and 5 km long using a geonet. The new technology of the cellular geonet has already been subjected to a patent application.

PL

Posadowienie obiektów inżynierskich (dróg, nasypów itp.) na gruntach słabonośnych wiąże się z koniecznością wzmacniania podłoża poprzez geosyntetyki. Geosiatki komórkowe o trójwymiarowej konstrukcji przestrzennej w formie "plastra miodu" tradycyjnie wykonywane są z zespołu perforowanych taśm polietylenowych połączonych ultradźwiękowymi zgrzewami punktowymi. W niniejszej publikacji przedstawiono oryginalną, innowacyjną strukturę budowy geosiatki komórkowej opartej na technologii wytwarzania dzianin przestrzennych na nowej generacji osnowarkach dwugrzebieniowych. Dzianą geosiatkę 3D można projektować pod względem jej konfiguracji przestrzennej jak i właściwości wytrzymałościowych w ujęciu anizotropowego charakteru jej budowy. Wyliczono, że wydajność procesu dziania jednej osnowarki zapewnia w przeciągu jednego miesiąca wzmocnienie geosiatką autostrady o szerokości 50 m i długości ok. 5 km. Nowa technologia geosiatki komórkowej podlega zgłoszeniu patentowemu.

9

Development Processes and Property Measurements of Moisture Absorption and Quick Dry Fabrics

Wang F., Zhou X., Wang S.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2009

|

Vol. 17, no. 2 (73)

46--49

EN

In this study, a new type of honeycomb-patterned micro-porous polyester fibre was used to develop good moisture absorption and quick drying properties of woven fabrics. Details of the development and after-finish processes of the fabrics were illustrated. The water transport, vapour transmission and quick dry properties of the seven different end products were also investigated. It was evident that weaving parameters and after-finish processes are crucial factors in the fabric production process. The final products can also have good water transport and quick dry properties without additive treatment.

PL

Nowy rodzaj mikroporowatych włókien poliestrowych o strukturze plastra miodu został użyty do opracowania tkanin wykazujących dobrą absorpcję wilgoci i szybkoschnących. Przedstawiono szczegółowo opracowanie tych tkanin oraz procesy wykańczalnicze. Dla siedmiu wyprodukowanych tkanin określono transport wody, przepuszczalność pary wodnej oraz szybkość schnięcia. Wykazano jednoznacznie że parametry procesu tkania i wykańczania tkanin są decydującymi właściwościami dla otrzymania odpowiednich parametrów tkanin. stwierdzono również, że produkty finalne mogą wykazywać dobry transport wody i szybkie schnięcie bez dodatkowej obróbki.