Nonlinear Behavior of Honeycomb Structure Under Large Deformations Using Absolute Nodal Coordinate Formulation and Periodic Homogenization

سال انتشار: 1406
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 31

فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MACS-14-1_001

تاریخ نمایه سازی: 5 خرداد 1405

چکیده مقاله:

This study determines the elastic constants and evaluates the in-plane mechanical behavior of hexagonal and re-entrant (auxetic) honeycomb structures under large deformations by utilizing the Absolute Nodal Coordinate Formulation (ANCF) for modeling elastic forces and applying periodic boundary conditions (PBCs) to precisely control deformations at the boundaries. A representative volume element (RVE) was selected, and static equations were derived by modeling cell walls as beam elements using the ANCF based on the finite element method (FEM) and the periodic boundary conditions were subsequently implemented. After solving the static equations, analytical validation was performed for small deformations. The results demonstrate that honeycomb structures exhibit nonlinear behavior under large deformations, which is crucial to determine for dynamic applications. In addition, the proposed model provides an effective technique for determining elastic constants and evaluating the mechanical behavior of honeycomb structures under large deformations, with applicability to various cellular geometries and piezoelectric cell structures.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

Hossein Ranjbarzadeh

Center of Research for Composite and Smart Materials and Structures, Faculty of Mechanical Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran

Seyed Mohammad Reza Khalili

Center of Research for Composite and Smart Materials and Structures, Faculty of Mechanical Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran

Seyed Hossein Sadati

Center of Research for Composite and Smart Materials and Structures, Faculty of Mechanical Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Ren, X., Das, R., Tran, P., Ngo, T.D., Xie, Y.M., ...
  • Ma, Q., Zhang, J., ۲۰۲۳. Nonlinear constitutive and mechanical properties ...
  • Gibson, L.J., Ashby, M.F., Schajer, G.S., Roberson, C.I., ۱۹۸۲. The ...
  • Nguyen, D.D., Pham, H.C., ۲۰۱۸. Nonlinear dynamic response and vibration ...
  • Pham, H.C., Nguyen, D.K., Nguyen, D.K., Nguyen, D.D., ۲۰۱۸. New ...
  • Masters, I.G., Evans, K.E., ۱۹۹۶. Models for the elastic deformation ...
  • Hedayati, R., Sadighi, M., Mohammadi Aghdam, M., Zadpoor, A.A., ۲۰۱۶. ...
  • Chen, D.H., Ozaki, S., ۲۰۰۹. Analysis of in-plane elastic modulus ...
  • Chen, D.H., Horii, H., Ozaki, S., ۲۰۰۹. Analysis of In-Plane ...
  • Sorohan, S., Constantinescu, D.M., Sandu, M., Sandu, A.G., ۲۰۱۹. In-Plane ...
  • Montgomery-Liljeroth, E., Schievano, S., Burriesci, G., ۲۰۲۳. Elastic properties of ...
  • Wang, Z., Deng, J., Liu, K., Tao, Y., ۲۰۲۲. Hybrid ...
  • Deng, J., Xu, C., Wang, X., Zhao, R., Li, T., ...
  • Wang, X., Li, Z., Deng, J., Gao, T., Zeng, K., ...
  • Lan, L.H., Sun, J., Hong, F.L., Wang, D.Y., Zhang, Y.S., ...
  • Luo, L.H., Sun, W.L., Liu, J., Fu, D.Y., ۲۰۲۱. Analytical ...
  • Zhong, R., Fu, M., Yin, Q., Xu, O., Hu, L., ...
  • Wan, H., Ohtaki, H., Kotosaka, S., Hu, G., ۲۰۰۴. A ...
  • Okereke, M.I., Akpoyomare, A.I., ۲۰۱۳. A virtual framework for prediction ...
  • Sádaba, S., Herráez, M., Naya, F., González, C., Llorca, J., ...
  • Ju, J., Summers, J.D., ۲۰۱۱. Compliant hexagonal periodic lattice structures ...
  • Sorohan, S., Sandu, M., Constantinescu, D.M., Sandu, A.G., ۲۰۱۵. On ...
  • Qiu, C., Guan, Z., Jiang, S., Li, Z., ۲۰۱۷. A ...
  • Iyer, S., Alkhader, M., Venkatesh, T., ۲۰۱۵. Electromechanical behavior of ...
  • Khan, K., Al-Mansoor, S., Khan, S., Khan, M.A., ۲۰۱۹. Piezoelectric ...
  • Guo, H., Yuan, H., Zhang, J., Ruan, D., ۲۰۲۴. Review ...
  • Pham, Q.-H., Tran, V.K., Tran, T.T., ۲۰۲۳. Vibration characteristics of ...
  • Fang, X., Shen, H.-S., Wang, H., ۲۰۲۵. Nonlinear vibration analysis ...
  • Scarpa, F.L., Ruzzene, M., Mazzarella, L., Tsopelas, P., ۲۰۰۲. Control ...
  • Hodges, D.H., Proper definition of curvature in nonlinear beam kinematics. ...
  • Zohoor, H., Kakavand, F., ۲۰۱۲. Vibration of Euler-Bernoulli, and beams ...
  • Dufva, K.E., Sopanen, J.T., Mikkola, A.M., ۲۰۰۵. A two-dimensional shear ...
  • Nada, A.A., Hussein, B.A., Megahed, S.M., Shabana, A.A., ۲۰۰۹. Use ...
  • Berzeri, M., Shabana, A.A., ۲۰۰۰. Development of simple models for ...
  • Zhang, X.S., Zhang, D.G., Chen, S.J., Hong, J.Z., ۲۰۱۶. Several ...
  • Zhang, X., Zhang, D., Chen, S., Hong, J., ۲۰۱۷. Modal ...
  • Zhao, C., Yu, H., Lin, Z., Zhao, Y., ۲۰۱۴. Dynamic ...
  • Shabana, A.A., Mikkola, A.M., ۲۰۰۳. Use of the finite element ...
  • Ranjbarzadeh, H., Khalili, S.M.R., Sadati, S.H., ۲۰۲۵. Vibration energy harvesting ...
  • Wang, T., Wang, L., Ma, Z., Hulbert, G.M., ۲۰۱۸. Elastic ...
  • نمایش کامل مراجع