بررسی تجربی و عددی جذب انرژی سازه های آگزتیک تحت بارگذاری شبه استاتیک

بشر همواره در پی استفاده بهینه از مواد پیرامون خود بوده و در این زمینه با الهام گرفتن از طبیعت موفق به ابداع سازه های مختلف شده است. یکی از این موارد، سازه های مشبک هستند که به دلیل وزن پایین و استحکام فشاری و سفتی بالا، به صورت گسترده ای در کاربردهای مختلف از جمله جاذب های انرژی مورد استفاده قرار می گیرند. نوع جدیدی از سازه های مشبک، سازه های آگزتیک هستند که به دلیل ساختار هندسی خود، ضریب پوآسون منفی دارند و همین مشخصه، باعث شده تا سازه های آگزتیک ویژگی های منحصربه فردی همچون مقاومت برشی، مقاومت در برابر فرورفتگی و جذب انرژی بالا داشته باشند. در این مطالعه به بررسی تجربی و عددی بارگذاری فشاری به صورت شبه استاتیک روی سه سازه آگزتیک و یک سازه غیرآگزتیک پرداخته شده است. نمونه های مورد بررسی دارای سه هندسه مختلف آگزتیک ری اینترنت، سرنیزه ای و آنتی تتراکایرال و یک هندسه غیرآگزتیک لانه زنبوری بوده و برای ساخت نمونه ها از روش ساخت افزایشی (چاپ سه بعدی) استفاده شده است و نتایج تجربی با نتایج تحلیل اجزاء محدود مقایسه شد که قرابت بسیار خوبی با هم داشتند و همان طور که انتظار می رفت، سازه های آگزتیک به نسبت سازه لانه زنبوری که سازه ای غیرآگزتیک است، عملکرد به مراتب بهتری در جذب انرژی از خود نشان دادند. به طوری که جذب انرژی سازه سرنیزه ای ۱۶۱%بیشتر از سازه لانه زنبوری بود.

کلیدواژه ها:

Auxetic Structures ، Energy Absorption ، Additive Manufacturing ، Quasi-Static Compression Loading ، Finite Element Analysis ، سازه های آگزتیک ، جذب انرژی ، ساخت افزایشی ، بارگذاری فشاری شبه استاتیک ، تحلیل اجزاء محدود