Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Automated Design of Honeycomb Conformal Cooling Channels for Improving Injection Molding Quality

Luh Yuan-Ping, Chin Chien-Chuan, Iao Hong-Wai

Production Engineering Archives

|

2023

|

Vol. 29, Iss. 1

44--57

EN

The study of conformal cooling channel usually has adopted two assumptions in model design: the use of (1) a hot runner system and (2) a one-mold-one-cavity design. These assumptions substantially simplify the research. However, most molds are designed using a cold runner system and multiple cavities. These two assumptions may not apply to all commercial systems; hence, a design method for honeycomb CCCs for cold runner systems and multiple cavities is proposed in this study. Specifically, an algorithm was developed to automatically design CCCs for such systems. This algorithm can be used to reduce the cooling time, improve product quality, and ensure that the system temperature is relatively homogenous in practical situations. According to the result of this study, the honeycomb CCC models were more effective at maintaining a homogeneous temperature distribution, reducing shrinkage, and reducing warpage for both parts produced from the same two-cavity mold, thus ensuring consistent part quality.

2

Termoizolacyjność materiałów pochodzenia celulozowego - tektura falista i plaster miodu

Noszczyk Paweł, Łątka Jerzy, Jasiołek Agata

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 11

154--156

PL

W artykule opisano badania doświadczalne wyznaczenia współczynnika przewodzenia ciepła materiałów pochodzenia celulozowego typu tektura falista i plaster miodu. Badania wykonano metodą stacjonarną w aparacie płytowym. Przeanalizowano wpływ wielkości pustek powietrznych oraz kierunku przepływu ciepła przez materiał na jego przewodność cieplną. Uzyskane wyniki wskazują na porównywalną termoizolacyjność do materiałów powszechnie stosowanych w budownictwie jako termoizolacje.

EN

The article describes the experimental tests to determine the thermal conductivity coefficient for materials of cellulosic origin, such as corrugated cardboard and honeycomb. The tests were performed using the stationary method in a plate apparatus. The influence of the size of the air voids and the direction of heat flow through the material on its thermal conductivity was analyzed. The obtained results indicate comparable thermal insulation to materials commonly used in construction as thermal insulation.

3

Designing a Three-Dimensional Woven Fabric Structure as an Element of a Baby Stroller

Bethalihem Samuel T., Barburski Marcin, Lemmi Tsegaye Sh.

Autex Research Journal

|

2022

|

Vol. 22, no. 2

148--154

EN

A baby stroller allows the transportation of a child over long or short distances. The materials used to produce the stroller make it heavy for users, which creates difficulties when lifting the stroller. The goal of this project was to design and fabricate a three-dimensional (3D) fabric structure that can be used as part of a stroller seat to improve its mechanical and physical properties. The idea of implementing a woven 3D system allows the development of an egg-shaped or shell-like structure as part of a stroller seat. The combination of double-woven material and honeycomb polypropylene (as the reinforcing material) was used to create a 3D composite structure. Single and double layers of polypropylene honeycomb sandwiched within layers of linen flax fabric were used to prepare the composite samples. Subsequently, tests on mechanical and physical properties, such as density, flexural strength, and tensile strength, were carried out. Analysis of the results showed that the composite with one layer of honeycomb has half the density of polyvinyl chloride.

4

Dissipation of Energy in Sandwich-Structured Equestrian Helmet – Numerical Analysis Under Overload Conditions

Bińczak Natalia, Kuryło Piotr

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2021

|

Vol. 3, nr 1

11--18

EN

Protection of the head structures is a requirement in many sports where a person is exposed to injuries that threaten life or health. In horse riding accidents occur often, resulting in serious head injuries. The analysis of the available literature shows that the helmets used now protect human head structures in a small percentage. The aim of the research was to analyze the degree of protection of the human head using available helmet structure and a new solution for the Energy absorbing layer in helmet that absorbs Energy from impacts. The research was divided into two stages. During the first one, a simulation was performer under dynamic conditions simulating the rider’s fall and the contact of the head with ground (impact from the side). In the second stage, three structures of the absorbing layers were developed, i.e. honeycomb, auxetic, mixed with three three wall thicknesses (1 mm, 2 mm and 3 mm respectively) and two materials were used: the currently used EPS and the aluminium alloy used in the motorcycle helmet.

5

Design of Honeycomb Structures Produced by Investment Casting

Naplocha K., Dmitruk A., Mayer P., Kaczmar J. W.

Archives of Foundry Engineering

|

2019

|

iss. 4

76--80

EN

Investment casting combined with the additive manufacturing technology enables production of the thin-walled elements, that are geometrically complex, precise and can be easy commercialized. This paper presents design of aluminium alloy honeycombs, which are characterized with light structure, internal parallel oriented channels and suitable stiffness. Based on 3D printed pattern the mould was prepared from standard ceramic material subjected subsequently to appropriate heat treatment. Into created mould cavity with intricate and susceptible structure molten AC 44200 aluminium alloy was poured under low pressure. Properly designed gating system and selected process parameters enabled to limit the shrinkage voids, porosities and misruns. Compression examination performed in two directions showed different mechanisms of cell deformation. Characteristic plateau region of stress-strain curves allowed to determine absorbed energy per unit volume, which was 485 or 402 J/mm3 depending on load direction. Elaborated technology will be applied for the production of honeycomb based elements designated for energy absorption capability.

6

Zagadnienia hydrostrumieniowego kształtowania materiałów stosowanych w lotnictwie

Borkowski P., Borkowski J., Bielecki M.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 8-9

1052--1053

PL

Przedstawiono istotne zagadnienia dotyczące stosowania wysokociśnieniowej strugi wodno-ściernej do kształtowania struktur materiałowych typu plaster miodu oraz spienione aluminium, które są używane w konstrukcjach lotniczych. Zastosowana metoda pozwala na jednozabiegowe wycinanie przestrzennych półfabrykatów o poosiowo zmiennych kształtach poligonalnych. Zaprezentowane efekty kształtowania takich obiektów oraz wyniki badań (SEM, SGP) jakości obrobionej powierzchni uprawniają do pozytywnej oceny przydatności tej metody obróbkowej.

EN

The paper presents important issues of high-pressure abrasive-water jet cutting of materials’ structures shaping (e.g. honeycomb and aluminum foam), which are used in aircraft constructions. The applied method allows the spatial single cutting of semi-finished products of axially variable polygonal shapes. Presented effects of such objects’ forming, as well as the results of the quality of the machined surface (SEM and SGP), allow for a positive assessment of the usefulness of such a method of machining.

7

Characteristics of failure mechanisms and shear strength of sandwich composites

Greń K., Szatkowski P., Chłopek J.

Composites Theory and Practice

|

2016

|

R. 16, nr 4

255--259

EN

Sandwich composites are very popular nowadays due to their beneficial mechanical parameters and low weight. The aim of the paper was to investigate the failure mechanisms of different sandwich structures under shear stresses. Composites consisting of carbon laminate skins and cores with different geometry were tested. The core materials included various expanded polymer foams, balsa wood and honeycomb structures - aramid and cellulose. These material combinations enabled the authors to compare the specific shear strength and fracture energy of different sandwich structures, describe the factors which influence the behavior of materials under shear tension, and characterize the failure mechanisms. Sandwich composites were manufactured by two methods: the one-step method in which carbon fabric was laminated directly onto the core, and by the two-step method. The faces made employing the first method failed to meet the appropriate strength criteria, therefore the second method was used. In the first step, faces made of four layers of carbon fabric and epoxy resin were pre-manufactured by hand lay-up. After crosslinking, the faces were glued to the core and left in higher pressure conditions. Samples were cut to the required dimensions. Shear strength was tested by three point bending of a short beam. The method is simple and allows shear stresses to dominate in the sample. Tests were made on a testing machine, Zwick 1435. The density of the samples was considered as well, so as to compare their specific strength. The highest value of specific shear strength, (8.7 ±0.7)·103 Nm/kg, was demonstrated by the composite with balsa, whereas for the composite with the honeycomb it reached (3.3 ±0.3)·103 Nm/kg and for samples with foams (4.2 ±0.2)·103 Nm/kg. Additionally the failure energy was calculated for each material. The composite with aramid honeycomb had the highest value - it reached (9.3 ±0.5) kJ/m2 , while value of this parameter for balsa was the lowest: (3.3 ±0.3) kJ/m2 . The composite with balsa deformed elastically until break point and a crack between the layers appeared. The sandwich structure with the aramid honeycomb core is a promising material as it exhibited a multi-stage failure mechanism. Firstly, it deformed elastically, then the cells collapsed. Only in the composite with balsa and honeycomb with four-layer skins was shear the dominant failure mechanism. The composites with isotropic foams did not fulfill expectations, they deformed plastically and a notch appeared. That is why they need further examinations to increase their shear strength. In this study, the cracking mechanisms of the composites were evaluated based on microscopic observations using a digital microscope. Depending on the core geometry, the following mechanisms were identified: core shear for the honeycomb, delamination and crack for balsa, and notch appearance for the foam composites. The presented results are an introduction to further investigations of sandwich failure under different conditions.

PL

Kompozyty sandwich cieszą się dużą popularnością, ponieważ, posiadając niską masę, wykazują korzystne parametry wytrzymałościowe. Celem pracy było zbadanie mechanizmów zniszczenia różnego rodzaju kompozytów sandwich w warunkach ścinania. Przedmiotem badań przedstawionych w artykule są kompozyty przekładkowe, zbudowane z okładek - laminatów z tkaniny węglowej - oraz rdzeni o odmiennej geometrii. Jako materiały na rdzenie zastosowano różnego rodzaju pianki polimerowe, balsę oraz struktury typu plaster miodu - aramidową i celulozową. Dzięki modyfikacji składu kompozytu można było porównać wytrzymałość na ścinanie oraz pracę zniszczenia otrzymanych struktur „sandwich”, opisać czynniki wpływające na zachowanie się materiału pod wpływem naprężeń ścinających oraz mechanizmy zniszczenia. Do wykonania kompozytów wykorzystano dwie metody produkcji okładek - jednoetapową (przyklejenie jednej warstwy tkaniny węglowej osnową epoksydową bezpośrednio do rdzenia) i dwuetapową. Okładki wykonane pierwszą metodą nie spełniły oczekiwań wytrzymałościowych, dlatego zastosowano drugą metodę. Najpierw wykonano czterowarstwowe laminaty z tkaniny węglowej i żywicy epoksydowej za pomocą metody laminowania ręcznego. Laminaty te pozostawiono do usieciowania, a w kolejnym etapie utwardzone okładki przyklejono do rdzeni. Następnie próbki przycięto do wymaganych wymiarów. Do zbadania wytrzymałości na ścinanie wykorzystano test trójpunktowego zginania krótkiej belki. Jest to prosta metoda, która pozwala wytworzyć w próbkach dominujące naprężenia ścinające. Badania zostały przeprowadzone na maszynie wytrzymałościowej Zwick 1435. W pracy uwzględniono również gęstość próbek, dzięki czemu można było porównać ich wytrzymałość właściwą. Najwyższą wartość wytrzymałości na ścinanie właściwej, (8.7 ±0.7)·103 Nm/kg, uzyskał kompozyt z rdzeniem z balsy, podczas gdy dla kompozytu z aramidowym plastrem miodu wyniosła ona (3.3 ±0.3)·103 Nm/kg i dla pianek (4.2 ±0.2)·103 Nm/kg. Dodatkowo obliczono pracę zniszczenia poszczególnych materiałów. Dla kompozytu z plastrem miodu była ona najwyższa i wyniosła (9.3 ±0.5) kJ/m2, natomiast wartość tego parametru dla balsy była najniższa: (3.3 ±0.3) kJ/m2. Materiał z balsą odkształca się sprężyście do momentu pojawienia się pęknięcia w rdzeniu i oddzielenia się od siebie warstw. Kompozyt z plastrem miodu również jest obiecującym materiałem. Odkształcenie jego przebiega kilkuetapowo - najpierw sprężyście, a następnie poprzez zapadanie się komórek. Tylko te dwa materiały w połączeniu z czterowarstwową okładką węglową ulegają ścinaniu. Izotrotropowe pianki w badanym zestawieniu nie spełniły oczekiwań, zaobserwowany mechanizm zniszczenia to odkształcenie plastyczne i powstanie karbu, dlatego kompozyty te wymagają dalszych badań nad poprawą ich wytrzymałości na ścinanie. W pracy na podstawie zdjęć wykonanych na mikroskopie cyfrowym scharakteryzowano również mechanizmy pękania poszczególnych kompozytów. W zależności od ich geometrii obserwowano następujące mechanizmy zniszczenia: ścinanie rdzenia w kompozycie z plastrem miodu, pękanie rdzenia i delaminację warstw w kompozycie z balsą oraz pojawienie się karbu w strukturze z pianką. Przeprowadzone badania stanowią wstęp do dalszych eksperymentów nad mechanizmami zniszczenia kompozytów przekładkowych w różnych warunkach.

8

Nietypowa analiza numeryczna pomostu kompozytowej kładki typu honeycomb

Ciurej H., Gwoździewicz P.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 11

229--231

PL

Materiały kompozytowe są coraz częściej stosowane w budownictwie jako elementy nośne. Ich właściwości mechaniczne, niewielkie koszty eksploatacji (brak konieczności konserwacji) oraz coraz korzystniejsza relacja ceny do masy sprawiają, że konstruktorzy decydują się na konstrukcje kompozytowe. W artykule przedstawiono analizę numeryczną pomostu kładki dla pieszych, zaprojektowanego wg idei technologii honeycomb. Zastosowano kompozyt GFRP – polimer na bazie żywicy epoksydowej zbrojony włóknami szklanymi.

EN

Composite materials are increasingly being used in the civil industry as supporting elements. Their mechanical properties and low operating costs (no maintenance), as well as more favorable price-to-weight ratio make the designers decide to design composite carrying structures. The article presents a numerical analysis of a deck of the footbridge. The footbridge was designed as a self-carrying structure of honeycomb based on GFRP composite material.

9

ARCHI-TEKTURA. Papier i tektura jako innowacyjny materiał w konstrukcjach architektonicznych

Łątka J.

Przegląd Papierniczy

|

2014

|

R. 70, nr 12

740--745

PL

Autor artykułu przedstawia zagadnienia dotyczące potencjału wykorzystania papieru i przetworów papierowych w architekturze. Przedstawiony kontekst społeczny współczesnej Europy, kierunki rozwoju przemysłu papierniczego i budowlanego, tło historyczne oraz przykłady zrealizowanych obiektów architektonicznych wykonanych z komponentów papierowych stanowią odpowiedź na tezę autora, mówiącą że produkty przemysłu papierniczego, takie jak tuleje, kształtowniki, tektura falista czy płyty o strukturze plastra miodu są przyszłościowym materiałem architektonicznym.

EN

Author presents issues related to the potential of usage of paper and its derivatives as a building material. Presented social context of contemporary Europe, trends of development in paper industry and in architecture, historical background as well as realized examples of architecture constructed with paper components are the answer to the author’s thesis that paper products like tubes, corrugated board, U-profiles, L-profiles or honey comb panels are architectural material of the future.

10

Modal analysis of honeycomb panels and the influence of boundary conditions on the calculation

Vlach J., Pomp N.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2014

|

Vol. 66, nr 2

81--86

EN

Purpose: In this work we investigate the elastic properties of sandwich beams manufactured by using the LF Technology. Design/methodology/approach: The investigation of the behaviour of rectangular shaped sandwich specimens is focused on the modal analysis and the experimental determination of the samples damping properties. Panels are made by unique technique of dry lamination patented by Czech company 5M s.r.o. The Hexagonal cell honeycomb core is made of aluminium as well as the facesheets. The influence of the main directions of anisotropy and the different panel’s thicknesses on the natural frequencies are investigated. Findings: The results of experiments are compared with the theoretical calculations and finite element method(FEM)simulation results. Theories used for the calculations are the First-order shear deformation theory (FSDT) and the Reddy’s third-order shear deformation theory (TSDT). FEM model had mapped mesh with 20-nodes brick elements. Research limitations/implications: The results obtained from FEA were closest to the experimentally measured data, but still with a deviation. The main reason of different results are geometrical irregularities. While FEM model was too much idealistic, the specimens prepared for measurement were not precisely planar. The specimens with small thickness were more twisted and therefore we got bigger error in the measured data and consequently the bigger deviation in results. In the future, we would like to do further measurements to transfer the real specimen geometry with all irregularities to a FEM model and to do new computations. Originality/value: Originality of this work is modal analysis of honeycomb panels and the influence of boundary conditions on the calculation.

11

2D FE Micromechanics Modelling of Honeycomb Core Sandwich Panels

Betts Ch., Lin J., Balint D., Atkins A.

Engineering Transactions

|

2012

|

Vol. 60, iss. 3

187-187

EN

A repeating unit cell 2D ?nite element modelling procedure has been established to model the mechanical behaviour of honeycomb core sandwich panels (e.g. Young’s modulus, energy absorbed, etc.). Periodic boundary conditions have been implemented within the model to simulate an in?nitely long sandwich panel. An analytical solution using Timoshenko beam theory has been developed to predict the Young’s modulus of the honeycomb core, and this has been compared with the FE model results; it is found that there is good agreement between the two values. The FE model can shed light on the mechanics of more complex 3D metal foams.

12

Finite element model updating of reinforced concrete beams with honeycomb damage

Ismail Z.

Archives of Civil Engineering

|

2012

|

Vol. 58, nr 2

135-151

EN

A method of detecting honeycombing damage in a reinforced concrete beam using the finite element model updating technique was proposed. A control beam and two finite element models representing different severity of damage were constructed using available software and the defect parameters were updated. Analyses were performed on the finite element models to approximate the modal parameters. A datum and a control finite element model to match the datum test beams with honeycombs were prepared. Results from the finite element model were corrected by updating the Young’s modulus and the damage parameters. There was a loss of stiffness of 3% for one case, and a loss of 7% for another. The more severe the damage, the higher the loss of stiffness. There was no significant loss of stiffness by doubling the volume of the honeycombs.

13

Mechanical properties of a cellular composite: comparison with other structures

Schmitt Y., Pierrot J-L., Arbaout J., Royer F-X.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 1

111-117

EN

Bending and crash properties of an original cellular composite based on polystyren cells BOXcell are compared with a polypropylene honeycomb and a thermoplastic foam panel. The panels are covered with different walls.

PL

Przedmiotem pracy jest porównanie własności takich jak gietkość i łamliwość oryginalnego kompozytu komórkowego na bazie komórek poliestyrenu BOXcell z polipropylenem typu plaster miodu i płytą termoplastycznej piany. Porównywane płyty pokryto rożnorodnymi powłokami.