Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"TOMASZ GARBOWSKI"

Numeryczne wyznaczanie wytr zymałości opakowań z tektur y falistej Cz. 1. Założenia teoretyczne w modelowaniu numerycznym opakowań papierowych


  W niniejszej pracy podjęto tematykę związaną z szeroko rozumianym projektowaniem opakowań z tektury falistej. W praktyce projekt nowego opakowania najpierw pojawia się w formie koncepcji projektanta, opartej na szczegółowych wytycznych zamawiającego. W następnym kroku powstaje jego graficzna forma, po czym prototyp wycinany jest na ploterze. Przygotowany w ten sposób zestaw prototypowych modeli opakowania przechodzi serię testów laboratoryjnych, gdzie sprawdzane są wszystkie wymagane przez zamawiającego wskaźniki wytrzymałościowe. W tak przyjętym łańcuchu projektowym można z powodzeniem umieścić jeszcze jedno ogniwo, które pozwoli zoptymalizować i zautomatyzować proces tworzenia nowego opakowania. Optymalizacji może podlegać zarówno sama konstrukcja, jak i dobór najbardziej odpowiedniego indeksu tektury tak, aby projekt z pewnym zapasem bezpieczeństwa spełniał wszystkie wymagania i jednocześnie był ekonomiczny. W celu uzupełnienia procesu konstruowania nowych prototypów opakowań można wykorzystać zaawansowane techniki numeryczne, oparte np. na metodzie elementów skończonych. W pierwszej części artykułu przedstawiono założenia teoretyczne, niezbędne do zbudowania wiarygodnego modelu numerycznego opakowania z tektury falistej. Słowa kluczowe: tektura falista, homogenizacja, metoda elementów skończonych In this work the issues related to the wider design of corrugated packaging are discussed. In practice, the design of the new packaging appears first as a concept of designer based on specific ordering guidelines. In the next step, the graphical form is created and then the prototype goes to die. Prepared in this way, a set of prototype models of packages goes through a series of laboratory tests, which check all required moduli. In such a design chain a missing link that will optimize and automate the process of creating a new package can be successfully adopted. Both the structure itself and the selection of the most appropria[...]

Numer yczne wyznaczanie wytrzymałości opakowań z tektury falistej Cz. 2. Badania eksper ymentalne i analizy numer yczne opakowań papierowych


  Artykuł jest kontynuacją pracy dotyczącej numerycznego modelowania oraz określania wytrzymałości pudeł wykonanych z tektury falistej. W pierwszej części (1) zostały przedstawione najważniejsze założenia teoretyczne, niezbędne do stworzenia modelu numerycznego opakowania. W części drugiej przedstawiono metody kalibracji przyjętego modelu materiałowego tektury w procesie homogenizacji numerycznej oraz wyniki symulacji komputerowych. Wszystkie analizy wykonane za pomocą modelu obliczeniowego zestawiono z badaniami eksperymentalnymi, co pozwoliło zweryfikować przyjęte założenia i metody. Uzyskana zgodność wyników pozwala sądzić, że modele obliczeniowe mogą z powodzeniem wspomagać proces projektowania konstrukcji opakowania z tektury falistej, nie tylko w kontekście najlepszego kształtu pudła, ale również jego optymalnej wytrzymałości, poprzez automatyczny dobór odpowiedniego typu tektury falistej. Słowa kluczowe: tektura falista, homogenizacja, metoda elementów skończonych This article is a continuation of the work on numerical modeling and strength assessment of corrugated board packages. In the first part (1) the most important theoretical assumptions, necessary to create a numerical model of the package was presented. The second part presents the calibration method of adopted material model of corrugated boards in the process of numerical homogenization and computed pseudo-experimental results. All computational simulations are compared with real experimental tests, which allows to verify the assumed methodologies. The accuracy and quality of the results suggests that computational models can successfully supplement the design process of corrugated cardboard packages, not only in the context of the best shape of the box, but also its optimal strength, through automatic selection of the appropriate type of corrugated board. Keywords: corrugated board, homogenization, finite element methods Kalibracja modelu numer[...]

Homogenizacja tektur y falistej Część 1. Homogenizacja analityczna


  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. Słowa kluczowe: tektura falista, homogenizacja, metoda elementów skończonych.Numeryczne modelowanie papieru i tektury jest zagadnieniem, które angażuje coraz większą grupę naukowców w kraju (1-3) i na świecie (4-7). W środowiskach akademickich najczęściej przeprowadza się symulacje komputerowe testów laboratoryjnych w celu weryfikacji nowych opisów konstytutywnych papieru (8-10) lub nowych procedur obliczeniowych (7, 11). Testy te przeprowadza się na niewielkich i nieskomplikowanych geometrycznie próbkach, co pozwala na szybką ocenę przydatności proponowanych rozwiązań. Z kolei w zastosowaniach przemysłowych prym wiodą rozwiązania empiryczne (12, 13) lub uproszczone rozwiązania analityczne (14, 15). Niestety, zarówno zawansowane rozwiązania akademickie, jak i przemysłowe uproszczenia nie zawsze dają się skutecznie zastosować, szczególnie gdy analizowane zagadnienie, czy model są skomplikowane. Przykładem może być analiza nośności opakowań z tektury falistej na podstawie testu ściskania pudła BCT (eng. Box Compression Test), podczas którego zaobserwować można nie tylko odpowiedź liniowo-sprężystą materiału, ale również nieliniowe efekty związan[...]

Homogenizacja tektur y falistej Część 2. Homogenizacja numer yczna


  Artykuł jest kontynuacją pracy dotyczącej homogenizacji tektury falistej. Homogenizacja jest procesem, który umożliwia zastąpienie heterogenicznej struktury tektury falistej jednorodnym modelem zastępczym. Poprzez odpowiedni dobór parametrów efektywnych modelu zastępczego można uzyskać wyniki zbliżone do tych, które generuje model strukturalny. W drugiej części artykułu przedstawiono numeryczne techniki homogenizacji płyt warstwowych z rdzeniem o periodycznej strukturze. Techniki numerycznej homogenizacji oparte są na metodzie elementów skończonych. W pracy przedstawiono parametry efektywne uzyskane metodami analitycznymi oraz numerycznymi. Autorzy zestawili również porównanie wyników uzyskanych z modelu strukturalnego oraz z modeli uproszczonych. Słowa kluczowe: tektura falista, homogenizacja, metoda elementów skończonych This article is a continuation of a work concerning homogenization of corrugated board. Homogenization is a process that allows to replace the heterogeneous structure of corrugated board with a homogeneous surrogate model. Through an appropriate choice of effective parameters in surrogate model one can obtain results similar to those that are generated by the structural model. The second part of the paper presents numerical homogenization techniques of sandwich panels with a periodic core structure. Numerical homogenization techniques are based here on the finite element method. The paper summarizes the effective parameters obtained from analytical and numerical methods. The comparison of the results obtained from the structural model and the simplified models is also presented. Keywords: corrugated board, homogenization, finite element methods K r ó t k i e w p r o w a d z e n i e M etoda elementów skończonych (1-3) zastosowana w niniejszej pracy w procesie homogenizacji jest jedną z najczęściej wykorzystywanych metod numerycznych na świecie. Jej powodzenie i popularność wynika z bardzo prostego sformuło[...]

Stateczność opakowań z tektury falistej


  Zagadnienie dotyczące utraty globalnej lub lokalnej stateczności przekroju tektury falistej, prezentowane w niniejszym artykule, stanowi ważny problem w procesie projektowania konstrukcji opakowań tekturowych. Wyboczenie lokalne ścianek przekroju wielowarstwowej tektury falistej występuje nawet przy bardzo niskich próbkach stosowanych w testach ECT (Edge Crush Test). Wyboczenie globalne całego przekroju jest z kolei kluczowym zjawiskiem w testach BCT (Box Compression Test). W niniejszej pracy Autorzy prezentują nowoczesne metody wyznaczania siły krytycznej, powodującej utratę stateczności przekroju wielowarstwowych płyt ortotropowych z periodycznym rdzeniem. W pracy zaprezentowano ścisłe rozwiązanie analityczne zagadnienia, porównane z wynikami analiz numerycznych pełnego modelu strukturalnego oraz uproszczonego modelu zhomogenizowanego tektury falistej. Prezentowane rozwiązania numeryczne oparte są na metodzie elementów skończonych. Słowa kluczowe: tektura falista, homogenizacja, stateczność Wprowadzenie Dobór przekroju konstrukcji nośnej pudła z tektury falistej jest bardzo ważnym krokiem w procesie optymalnego projektowania opakowań transportowych, a także opakowań typu "Shelf Ready Packaging" (SRP). Wielu autorów w kraju i na świecie wskazuje na potrzebę wykorzystania narzędzi numerycznych w projektowaniu opakowań papierowych (1, 2), aby np. usprawnić i zoptymalizować proces wyznaczania odporności na zgniatanie (3) lub wytrzymałości na ściskanie (4) pudeł z tektury. Narzędzia numeryczne, w obecnej dobie odgrywają coraz ważniejszą rolę w różnych dziedzinach przemysłu, w tym również w przemyśle papierniczym. Wykorzystanie komputerów i odpowiedniego oprogramowania CAD (np. Kasemake, EngView Package Designer Suite, czy Artios- CAD) pozwala na szybkie zaprojektowanie optymalnego kształtu opakowania (5). Równolegle do projektowania geometrycznego można również przeprowadzić projektowanie wytrzymałościowe, czyli numerycznie opt[...]

Analiza wrażliwości w teście krawędziowego zgniatania


  Podczas wykonywania standardowego testu zgniatania krawędziowego próbek z tektury falistej, można zaobserwować trzy mechanizmy zniszczenia: zgniecenie wskutek sekwencyjnego uplastycznienia poszczególnych warstw przekroju, wyboczenie globalne próbki lub wyboczenie lokalne jednej warstwy przekroju, co prowadzi do osłabienia próbki i w efekcie do całkowitej utraty nośności. Wyboczeniu globalnemu najczęściej ulegają próbki o niskim profilu (fala typu F, mikrofala), a wyboczenie lokalne występuje w próbkach o wysokim profilu (fala typu C lub A). W niniejszej pracy autorzy wykorzystali analizę wrażliwości w celu określenia relacji między analitycznie wyznaczoną siłą nośną przekroju tektury falistej w teście zgniatania krawędziowego a parametrami materiałowymi i geometrycznymi poszczególnych papierów składowych. Przedstawione w pracy wnioski systematyzują sposób interpretacji wyników laboratoryjnych, a także wskazują parametry odpowiedzialne za wybrany typ zniszczenia próbki. Słowa kluczowe: tektura falista, homogenizacja, stateczność, ECT When performing a standard Edge Crush Test of corrugated board samples one can observe three mechanisms of destruction: crushing by sequential plastic deformation of each cross-sectional layers, the global buckling or local buckling of the cross-section of one layer, which leads to a weakening of the sample, resulting in a total loss of capacity. The global buckling usually appears when low-profile samples (wave F, microwave) are tested, and local buckling occurs in samples with a high profile (wave type C or A). In this study, we used a sensitivity analysis to determine the relationship between the analytically determined strength of corrugated paperboard sample during edge crush test and material parameters as well as geometric components of individual section members. The conclusions intend to systemize the interpretation of laboratory results and also indicate the parameters responsible for th[...]

Analiza wrażliwości siły kr ytycznej w teście zgniatania pudła z tektur y falistej DOI:10.15199/54.2015.5.1


  Wprowadzenie Wyboczenie globalne związane jest bezpośrednio z utratą stateczności przekroju i polega na gwałtownym przejściu z początkowej postaci deformacji związanej z osiowym ściskaniem do postaci związanej ze zginaniem. Dzieje się tak, ponieważ oś ściskanego elementu traci kształt prostoliniowy, co prowadzi do gwałtownej redystrybucji sił wewnętrznych, wzrostu naprężeń oraz niekontrolowanego przyrostu przemieszczeń elementu. Do badania tego typu zjawisk nie nadaje się teoria pierwszego rzędu (tj. teoria małych deformacji), ponieważ w analizie należy również uwzględnić wpływ odkształceń wywołanych przez te obciążenia na rozkład sił wewnętrznych. Zjawisko to jest bardzo niebezpieczne, ponieważ nie jest ono w żaden sposób sygnalizowane przez konstrukcję, zachodzi bardzo gwałtownie oraz często prowadzi do silnego osłabienia konstrukcji i w efekcie do jej zniszczenia. Wyboczenie globalne ma bardzo istotny wpływ na nośność ściskanych, smukłych i gabarytowych pudeł tekturowych. W literaturze można znaleźć wiele prac opisujących zjawisko wyboczenia w kontekście różnorodnych konstrukcji inżynierskich wykonanych z różnych materiałów: od ściskanych elementów stalowych lub żelbetowych wykorzystywanych w budownictwie (1) do ortotropowych, wielowarstwowych kompozytów wykorzystywanych w przemyśle lotniczym i samochodowym. Niestety, nie ma zbyt wielu prac, oprócz (2, 3) dotyczących bezpośrednio zagadnienia wyboczenia tektury litej czy falistej. W niniejszej pracy przeanalizowane zostaną istotne czynniki materiałowe i geometryczne przekroju ściany Analiza wrażliwości siły kr ytycznej w teście zgniatania pudła z tektur y falistej The Sensitivity Analysis of Critical F orce in Box Compression T est DOI: 10.15199/54.2015.5.1 TEKTURA FALISTA 276 PRZEGLĄD PAPIERNICZY · 71 · MAJ 2015 pudła, które bezpośrednio wpływają na siłę krytyczną wywołującą wyboczenie globalne ściany pudła klapowego typu FEFCO. Przed sformułowaniem zagadnieni[...]

Komputerowo wspomagane wyznaczanie nośności opakowań z tektury falistej Cz. 3. Laboratoryjno-numeryczna procedura identyfikacji sprężystych parametrów materiałowych tektury falistej DOI:10.15199/54.2018.9.2


  Wprowadzenie Proces numerycznego wyznaczania wytrzymałości konstrukcji (np. opakowań z tektury falistej) składa się z następujących etapów: określenie warunków, w jakich pracuje konstrukcja; wyselekcjonowanie wszystkich niezbędnych parametrów konstrukcji, które należy określić lub zidentyfikować; wybranie odpowiednich testów laboratoryjnych, metod pomiarowych oraz technik identyfikacji do ich prawidłowego wyznaczenia; dobranie efektywnych technik obliczeniowych; zaprojektowanie konstrukcji; wykonanie obliczeń oraz zinterpretowanie wyników. Jednym z najważniejszych kroków w tym procesie jest identyfikacja parametrów modelu. W przypadku materiałów izotropowych z klasycznym warunkiem plastyczności Hubera‑M isesa (tj. stal, aluminium itp.), do pełnego opisu sprężysto- -plastycznego materiału wystarczy wykonać test rozciągania lub ściskania próbki. W przypadku tektury falistej liczba testów niezbędnych do identyfikacji kompletnego zestawu parametrów materiałowych jest znacznie większa. Powodem jest włóknista struktura papieru, która jest główną przyczyną powstawania tzw. kierunkowości właściwości mechanicznych (ortotropii) papieru oraz tektury litej (tj. głównych składników tektury falistej), opisywanej np. [11, 14, 15, 16, 17, 18, 22]. Aby poprawnie zidentyfikować parametry tektury falistej, należy wykonać serię specyficznych testów laboratoryjnych. Poza tym potrzebna jest również skuteczna procedura obliczania szukanych parametrów na podstawie otrzymanych wyników [27, 28]. Procedura wyznaczania parametrów mechanicznych w materiałach izotropowych (np. wspomniana już stal czy aluminium) jest relatywnie prosta. Ich wyznaczanie opiera się wyłącznie na odpowiedniej interpretacji wyników laboratoryjnych - należy przeskalować otrzymane wartości i określić szukane parametry bezpośrednio z wykresów. Niestety, proste procedury identyfikacji nie mają bezpośredniego zastosowania w przypadku tektury falistej, ponieważ: w większości st[...]

Komputerowo wspomagane wyznaczanie nośności opakowań z tektury falistej Cz. 1. Wpływ zgniecenia tektury falistej na jej podstawowe parametry DOI:10.15199/54.2018.6.1


  Opakowania z tektury falistej nie tracą na popularności już od ponad wieku. Głównym atutem produktów z papieru i tektury jest możliwość wykorzystania do ich produkcji włókien pochodzących z recyklingu. Możliwość odzyskiwania włókien przede wszystkim sprzyja środowisku, ale również pozwala obniżyć koszty produkcji, co w konsekwencji prowadzi również do obniżenia cen produktu. the accredited laboratory Aquila Września Sp. z o.o. in cooperation with the Poznan University of Technology and FEMat Sp. z o.o. that provided software and some of the devices. The effect of controlled crashing of 3 and 5 layered corrugated board on the following test results was checked: a) edge crush test; b) bending stiffness test; c) torsional stiffness test; d) shear stiffness test. In subsequent works, we will take a look at the standard and novel testing methods for the basic cardboard parameters determination, next we will check what is the impact of panel stability on the load capacity of boxes and then we will show the procedures for numerical estimation of the BCT index of corrugated board packaging. Keywords: corrugated board, flute crash, mechanical properties, laboratory tests 382 PRZEGLĄD PAPIERNICZY · 74 · CZERWIEC 2018 TEKTURA FALISTA Niestety, poprzez wykorzystywanie do produkcji opakowań z tektury falistej materiałów zawierających włókna wtórne automatycznie obniżane są indeksy wytrzymałościowe opakowania. Powodem jest nie tylko gorsza jakość włókien, ale również większa niejednorodność tektury - co prowadzi do potrzeby bardziej uważnego określania parametrów materiałowych tektury, czyli również do bardziej ostrożnego szacowania nośności opakowań. Tematyka związana z numerycznym wyznaczaniem nośności opakowań z tektury falistej była już poruszana przez wielu autorów m.in. w pracach [2, 6, 7]. W kilku przypadkach nośność opakowania obliczano na podstawie parametrów materiałowych tektury litej, z której następnie tworzono (hom[...]

 Strona 1