7th IMRMPT

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Abstract

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English title:	Comparative analysis of compression tests on honeycomb, beetle elytra plate, and Biomimetically enhanced beetle elytra plate using Ansys and Abaqus simulations
Spanish title:	An�lisis comparativo de pruebas de compresi�n en panal, placa de �litro de escarabajo y placa de �litro de escarabajo mejorada biomim�ticamente utilizando simulaciones en Ansys y Abaqus
English abstract:	This project aims to conduct a comprehensive comparative analysis of compression test results for honeycomb structures, beetle elytra plates, and biomimetically enhanced beetle elytra plates. The study uses advanced simulation tools Ansys and Abaqus, implementing periodic boundary conditions to accurately represent the mechanical behavior under compression loads. The primary goal is to validate the simulation results against experimental data and to identify the mechanical performance differences and potential benefits of biomimetic enhancements in beetle elytra plate structures. The study begins with creating detailed finite element models for honeycomb, beetle elytra plates, and biomimetically enhanced beetle elytra plate structures. These models are developed in Ansys and Abaqus, utilizing periodic boundary conditions to accurately replicate these materials' repeating unit cell behavior. The simulations are performed under identical compression loading conditions to ensure a fair comparison. The honeycomb model is designed with hexagonal cells known for their efficient load distribution properties. The material properties are assigned based on standard engineering materials used in honeycomb applications, such as aluminum or composite materials. The beetle elytra plates model is constructed based on detailed morphological studies of beetle elytra, capturing the unique layered structure and microstructural characteristics. The material properties are derived from biological studies that have quantified the mechanical behavior of beetle elytra. The enhanced beetle elytra plate model incorporates biomimetic design principles, such as hierarchical structuring and material grading, to mimic the natural optimization found in beetle elytra. These enhancements aim to improve the beetle elytra plates' overall strength and energy absorption capacity.
Spanish abstract:	Este proyecto tiene como objetivo realizar un an�lisis comparativo exhaustivo de los resultados de las pruebas de compresi�n para estructuras de panal, placas de �litro de escarabajo y placas de �litro de escarabajo mejoradas biomim�ticamente. El estudio utiliza herramientas de simulaci�n avanzadas como Ansys y Abaqus, implementando condiciones de contorno peri�dicas para asegurar una representaci�n precisa del comportamiento mec�nico bajo cargas de compresi�n. El objetivo principal es validar los resultados de la simulaci�n con datos experimentales e identificar las diferencias en el rendimiento mec�nico y los beneficios potenciales de las mejoras biomim�ticas en las estructuras de las placas de �litro de escarabajo. El estudio comienza con la creaci�n de modelos de elementos finitos detallados para estructuras de panal, placas de �litro de escarabajo y placas de �litro de escarabajo mejoradas biomim�ticamente. Estos modelos se desarrollan en Ansys y Abaqus, utilizando condiciones de contorno peri�dicas para replicar con precisi�n el comportamiento de la celda unitaria repetitiva de estos materiales. Las simulaciones se realizan bajo condiciones de carga de compresi�n id�nticas para asegurar una comparaci�n justa. El modelo de panal est� dise�ado con celdas hexagonales, que son conocidas por sus propiedades eficientes de distribuci�n de carga. Las propiedades del material se asignan en funci�n de los materiales de ingenier�a comunes utilizados en aplicaciones de panal, como el aluminio o los materiales compuestos. El modelo de las placas de �litro de escarabajo se construye basado en estudios morfol�gicos detallados de los �litros de escarabajo, capturando la estructura �nica en capas y las caracter�sticas microestructurales. Las propiedades del material se derivan de estudios biol�gicos que han cuantificado el comportamiento mec�nico de los �litros de escarabajo. El modelo de las placas de �litro de escarabajo mejorada incorpora principios de dise�o biomim�tico, como la estructuraci�n jer�rquica y la gradaci�n de materiales, para imitar la optimizaci�n natural encontrada en los �litros de escarabajo. Estas mejoras est�n dirigidas a mejorar la resistencia general y la capacidad de absorci�n de energ�a del las placas de �litro de escarabajo.
Topic:
Presentation Type:
Speaker:

Authors

Name	Institution	Email
Diego Fernando Villegas Bermudez	Universidad Industrial de Santander	dfvilleg@uis.edu.co
German Orlando Romero Suarez	Universidad Industrial de Santander	german2218069@correo.uis.edu.co

Presentation

Room:	Principal Room
Date:	August 9, 2024
Hour:	16:50 - 17:10

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VI WMSSE

VI Workshop on Modeling and Simulation for Science and Engineering

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