عنوان
طراحي يك فراساختار گسترده‌شونده با سفتي و ضريب پواسون منفي
نويسنده اصلي
ابراهيمي، محمد
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
در اين پژوهش به طراحي و بررسي ساختاري داراي خواص آگزتيك، گسترده‌شوندگي، استحكام بالا و سفتي منفي، و همچنين داراي قابليت تحمل بار در عين سبك بودن پرداخته شد. به منظور دستيابي به خواص مورد نظر از ساختار سلولي و دوماده‌اي استفاده شد. از نرم‌افزار اجزا محدود آباكوس و از شرايط مرزي تناوبي به منظور شبيه‌سازي سلول واحد تكرارشونده به جاي سازه با تعداد سلول بالا استفاده شد. ساختار پيشنهادي از دو بخش تشكيل شده كه يك بخش استحكام و تحمل بار را فراهم مي‌كند و بخش ديگر كه ميله‌ي اتصال نام‌گذاري شده خواص ديگري نظير سفتي منفي را فراهم مي‌كند. با استفاده از مواد مختلف در ميله‌ي اتصال مي‌توان به نحو دلخواه خواص ساختار را تنظيم كرد. با استفاده از شبيه‌سازي خواص سازه براي ماده‌ي ميله‌ي اتصال با خواص الاستيك خطي، الاستيك‌پلاستيك، سوپرالاستيك و هايپرالاستيك بررسي شد. از خواص فولاد براي تعريف مواد الاستيك و الاستيك‌پلاستيك استفاده شد. براي شبيه‌سازي آلياژ حافظه‌دار از نايتينول با مدل ساختاري سودوالاستيك (سوپر الاستيك) و براي شبيه‌سازي پليمر حافظه‌دار از نوعي پلي‌لاكتيك اسيد با مدل هايپرالاستيك نئوهوكين استفاده شد. شكل ميله‌ي اتصال بيشترين تأثير را در خواص مكانيكي سازه دارد. با توجه به تغيير شكل زياد سازه، استفاده از ميله‌ي اتصال با شكل تير تخت ممكن نيست. سازه با ميله‌ي اتصال با اشكال تير خميده با يك انحنا (c شكل) يا دو انحنا (s شكل) با هر نوع جنس مواد مورد بررسي در اين پژوهش، ويژگي سفتي منفي را دارد. شبيه‌سازي‌ها نشان داد ساخت سازه با آلياژهاي حافظه‌دار و پليمرهاي حافظه‌دار به عنوان ماده‌ي تشكيل دهنده‌ي ميله‌ي اتصال مي‌تواند تمام ويژگي‌هاي مورد نظر را برآورده كند و تغيير شكل زياد سازه همچنان برگشت‌پذير باقي بماند. همچنين بررسي تئوري ساختار سلولي نشان داد مي‌توان بدون شبيه‌سازي سازه نيز برخي پارامترها را با دقت خوبي محاسبه كرد.
شماره ركورد
232745
گرايش رشته تحصيلي
طراحي كاربردي
دانشكده
مهندسي مكانيك
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان