ارزیابی عددی ساختارهای اگزتیک گلبرگی و پروانه ای با تحلیل جذب انرژی

در این پژوهش دو ساختار جدید از ساختارهای اگزتیک با هندسه های گلبرگی و پروانه ای طراحی و عملکرد مکانیکی آنها از طریق تحلیل اجزاء محدود شبه استاتیک ارزیابی شد. این ساختارها با بهره گیری از المان های منحنی شکل و توزیع هندسی بهینه شده با هدف افزایش ظرفیت جذب انرژی و دستیابی به نسبت پواسون منفی پایدار توسعه یافته اند. مدل های سه بعدی دقیق هر دو ساختار در نرم افزار اجزای محدود ساخته شده و تحت بارگذاری فشاری کنترل شده قرار گرفتند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که هر دو توپولوژی رفتار اگزتیک مشخص و جذب انرژی چشمگیری ارائه می دهند. همچنین ساختار گلبرگی بیشترین مقدار انرژی ویژه (SEA) را در چگالی نسبی یکسان نشان می دهد. بر این اساس تحلیل پارامتریک گسترده ای روی ابعاد سلول، انحنای اعضا و ضخامت شبکه انجام شد و نواحی بهینه طراحی برای بیشینه سازی SEA و کنترل نسبت پواسون استخراج گردید. یافته های این تحقیق مسیر تازه ای برای طراحی نسل جدید متامتریال های اگزتیک با قابلیت جذب انرژی بالا و تنظیم پذیری هندسی ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

متامتریال ، اگزتیک ، ساختار گلبرگی ، ساختار پروانه ای ، جذب انرژی ، انرژی ، نسبت پواسون منفی