The present study deals with the numerical modelling of hybridlaminated composites, which can be proved especially useful in theengineering and maintenance of advanced aerospace primary structures. Thelamina is comprised of continuous carbon fibers, thermosetting epoxypolymer matrix, as well as carbon nanostructures, such as graphene orcarbon nanotubes, inclusions. Halpin-Tsai equations combined with resultsobtained from nanomechanical analysis are employed in order to evaluatethe elastic properties of the carbon nanostructure/polymer matrix. Then, theobtained elastic properties of the hybrid matrix are used to calculate theorthotropic macro-mechanical properties of the unidirectional compositelamina. A hybrid composite plate is modelled as a 2D structure via theutilization of 4-node, quadrilateral, stress/displacement shell finite elementswith reduced integration formulation. The convergence and analysisaccuracy are tested. The mechanical performance of the hybrid compositesis investigated by considering specific configurations and applyingappropriate loading and boundary conditions. The results are compared withthe corresponding ones found in the open literature, where it is possible.
Laminated composites have important applications in modern aeronautical structures due to their extraordinary mechanical and environmental behaviour. Nevertheless, aircraft composite structures are highly vulnerable to impact damage, either by low-velocity sources during maintenance or high-velocity sources during in-flight events. Even barely visible impact damage induced by low-velocity loading, substantially reduces the residual mechanical performance and the safe-service life of the composites structures. Despite the extensive research already carried out, impact damage of laminated composite structures is still not well understood and it is an area of on-going research. Numerical modelling is considered as the most efficient tool as compared to the expensive and time-consuming experimental testing. In this paper, a finite element model based on explicit dynamics formulations is adopted. Hashin criterion is applied to predict the intra-laminar damage initiation and evolution. The numerical analysis is performed using the ABAQUS ® programme. The employed modelling approach is validated using numerical results found in the literature and the presented results show an acceptable correlation to the available literature data. It is demonstrated that the presented model is able to capture force-time response as well as damage evolution map for a range of impact energies.
This study presents a detailed buckling analysis of laminated composites reinforced by multi-walled carbon nanotube (MWCNT) inclusions using a multiscale computational framework. It combines multiple analytical and computational techniques to assess the performance of these composites under varying hygro-thermo-mechanical conditions. The model incorporates nanoscopic MWCNT characteristics, estimates orthotropic constants, and investigates the impact of various factors on the critical buckling load of MWCNT-based laminates. Comparison with existing data validates our approach, marking the first usage of the multiscale finite element method for predicting the buckling behaviour of MWCNT-reinforced laminates. This research offers valuable design insights for various industries including aerospace and automotive.
De kunstgrasberg in Nederland is groeiende. In april 2019 hebben een aantal bedrijven, zijnde ketenpartners, de handen in een geslagen om dit te doen veranderen, en hebben GBN Artificial Grass Recycling (GBN-AGR) opgericht. Dit heeft in juni 2020 geresulteerd in een fabriek voor de recycling van de kunstgrasmatten. De eindproducten van deze fabriek zijn circulair grondstoffen zoals circulair zand, circulair SBR, circulair TPE en RTA. Deze grondstoffen worden op traditionele productiewijze in mallen geperst en waaruit rubbertegels, kantplanken, picknicksets worden vervaardigd. Gezien de hoeveelheid aan kunstgrasmatten is er behoefte vanuit de ketenpartners om meer en hoogwaardige producten te realiseren. In dit onderzoek wordt een verkenning gedaan naar de mogelijkheid om gerecycled kunstgras te gaan 3D printen. Zo dat er in de toekomst hoogwaardige en vernieuwde producten uit te vaardigen zijn. Ook zijn de huidige 3D printbedrijven nog niet bekend zijn met circulaire grondstoffen uit gerecycled kunstgras, aangezien het 3D printfilament daarvan nog niet voor handen is. Via materiaalonderzoek, ontwikkeling van 3D printfilament, testen van het filament wordt de eerste aanzet gegeven om tot een grondstof te komen die voor hoogwaardige producten kan worden ingezet. Tevens wordt een productontwerp voor een product gecreëerd. En wordt er een prototype, eventueel op schaal gefabriceerd met het 3D printfilament afkomst van de circulaire grondstoffen van het gerecycled kunstgras. Het einddoel is om de kunstgrasberg in Nederland te doen krimpen, door: - Aantoonbaar te maken aan de maakindustrie dat gerecycled kunstgras een basisgrondstof kan zijn voor producten. - 3D printen een productiemethode is dat voor bepaalde toepassingen voordelen kan hebben om hoogwaardige producten van gerecycled kunstgras mee te maken, naast de al bestaande traditionele productiemethoden.
In het RAAK-mkb project ‘First-time-right’ zijn diverse technieken, waaronder augmented en virtual reality, onderzocht en succesvol toegepast. Een aantal studenten is door de mogelijkheden van virtual reality gegrepen en heeft een Take-off onderzoeksvoorstel geschreven dat gericht is op een technische haalbaarheidsstudie t.b.v. het commercieel aanbieden van virtual reality technieken voor het geven van training. Bij Hogeschool Inholland geloven we sterk in de enorme potentie van augmented reality en willen onze studenten en partners in een vroeg stadium vertrouwd maken met de mogelijkheden die augmented reality biedt bij het optimaliseren van het composietproductieproces. Om dit te ondersteunen is het nodig een demo-opstelling te bouwen waar studenten, docenten, en mkb-partners kennis kunnen maken met augmented reality. Deze demo is cruciaal voor een verdere ontwikkeling van het gebruik van augmented reality in het composietonderwijs en in het mkb.