Chia sẻ bài báo qua Email TÍNH TOÁN ĐỘ CỨNG XOẮN CHO TẤM CARTON LÕI LƯỢN SÓNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH VÀ MÔ PHỎNG SỐ
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 13/04/25 Ngày hoàn thiện: 13/05/25 Ngày đăng: 13/05/25Các tác giả
1. Đào Liên Tiến, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên2. Dương Phạm Tường Minh, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên
3. Lương Việt Dũng
, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên
Tóm tắt
Độ cứng xoắn của tấm carton lõi lượn sóng là một đặc tính cơ học quan trọng, thể hiện khả năng chống lại sự biến dạng xoắn khi chịu tác động lực gây xoắn của bao bì trong quá trình sử dụng. Tuy nhiên, việc tính toán chính xác được độ cứng xoắn còn gặp phải nhiều thách thức. Bài báo này tập trung vào việc phân tích quy trình tính toán độ cứng xoắn để xác định vấn đề khó khăn đang tồn tại, từ đó đề xuất phương pháp xác định độ cứng xoắn của tấm carton có cấu trúc lõi lượn sóng bằng giải tích và mô phỏng số. Biểu thức giải tích tính toán độ cứng xoắn được xây dựng cho phép tính toán nhanh chóng và linh hoạt trong quá trình thiết kế. Mô hình số 3D được xây dựng trong phần mềm Abaqus, tái hiện chính xác hình học của lớp lõi lượn sóng để mô phỏng hành vi chịu xoắn dưới tác dụng của mô men xoắn. So sánh giữa hai phương pháp cho thấy sự sai lệch nhỏ, khẳng định tính chính xác của hai phương pháp. Kết quả nghiên cứu là cơ sở hữu ích cho việc thiết kế, đánh giá và tối ưu hóa kết cấu tấm carton trong các ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu xoắn.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1] M. H. Sadd, ELASTICITY: Theory, Applications, and Numerics. Elsevier, 2004, doi: 10.1016/B978-0-12-605811-6.X5000-3.
[2] V. D. Silva, Mechanics and strength of materials, Springer, 2006, doi: 10.1007/3-540-30813-X.
[3] J. T. Katsikadelis and E. J. Sapountzakis, “Torsion of Composite Bars by Boundary Element Method,” J. Eng. Mech., vol. 111, no. 9, pp. 1197–1210, 1985, doi: 10.1061/(asce)0733-9399(1985)111:9(1197).
[4] L. F. F. M. Barbosa, J. E. Tomazini, M. S. Martins, L. R. R. Q. Moreira, M. Y. T. Hori, and L. F. S. Silva, “Finite Element and Experimental Analysis of the Torsional Stiffness of a Chassis of a Baja SAE Prototype,” SAE Tech. Pap., vol. Part F1270, October, 2016, doi: 10.4271/2016-36-0124.
[5] T. H. Gebre, V. V. Galishnikova, and E. V. Lebed, “Experimental and numerical investigation of thin-walled I-section beam under bending and torsion,” Struct. Mech. Eng. Constr. Build., vol. 18, no. 4, pp. 341–350, 2022, doi: 10.22363/1815-5235-2022-18-4-341-350.
[6] T. Homsnit et al., “Optimizing stiffness and lightweight design of composite monocoque sandwich structure for electric heavy quadricycle,” Lat. Am. J. Solids Struct., vol. 20, no. 3, 2023, doi: 10.1590/1679-78257537.
[7] Z. Zhang, L. Liu, F. Usta, and Y. Chen, “Exploring Tunable Torsional Mechanical Properties of 3D-Printed Tubular Metamaterials,” Adv. Eng. Mater., vol. 26, no. 9, 2024, doi: 10.1002/adem.202301876.
[8] M. Husain, R. Singh, and B. S. Pabla, “Investigating the torsional characteristics of 3D printed polyvinylidene fluoride composite,” J. Thermoplast. Compos. Mater., vol. 37, no. 7, pp. 2464–2478, 2024, doi: 10.1177/08927057231216746.
[9] H. Sadaghian et al., “Preliminary Insight Into Torsion of Additively-Manufactured Polylactic Acid (PLA)-Based Polymers,” Exp. Mech., 2024, doi: 10.1007/s11340-024-01105-6.
[10] W. Lou, C. Yang, W. Zhou, and Z. Huang, “A New Theory for Calculating the Torsional Stiffness of Multi-Bundled Conductors,” IEEE Trans. Power Deliv., 2024, doi: 10.1109/TPWRD.2024.3435761.
[11] T. Garbowski, T. Gajewski, and J. K. Grabski, “Torsional and transversal stiffness of orthotropic sandwich panels,” Materials (Basel)., vol. 13, no. 21, pp. 1–18, 2020, doi: 10.3390/ma13215016.
[12] T. Garbowski and A. Knitter-Piątkowska, “Analytical Determination of the Bending Stiffness of a Five-Layer Corrugated Cardboard with Imperfections,” Materials (Basel)., vol. 15, no. 2, 2022, doi: 10.3390/ma15020663.
[13] F. I. Boaca et al., “Mechanical Analysis of Corrugated Cardboard Subjected to Shear Stresses,” J. Compos. Sci., vol. 8, no. 10, 2024, doi: 10.3390/jcs8100404.
[14] D. Mrówczyński and T. Garbowski, “Influence of Imperfections on the Effective Stiffness of Multilayer Corrugated Board,” Materials (Basel)., vol. 16, no. 3, 2023, doi: 10.3390/ma16031295.
[15] R. V. Dijk, J. C. Sterk, D. Sgorbani, and F. Van Keulen, “Lateral Deformation of Plastic Bottles: Experiments, Simulations and Prevention,” Packag. Technol. Sci., vol. 11, no. 3, pp. 91–117, 1998, doi: 10.1002/(SICI)1099-1522(199805/06)11:3<91::AID-PTS420>3.0.CO;2-K.
[16] Y. Q. G. A. D. Hammou, P. T. M. Duong, B. Abbès, and M. Makhlouf, “Finite element simulation with a homogenization model cardboard packaging,” Mech. Ind., vol. 13, no. 3, pp. 175–184, 2012.
[17] B. Abbès and Y. Q. Guo, “Analytic homogenization for torsion of orthotropic sandwich plates: Application to corrugated cardboard,” Compos. Struct., vol. 92, no. 3, pp. 699–706, 2010, doi: 10.1016/j.compstruct.2009.09.020.
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.12561
Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu