طراحی و اصلاح ساختاری های ساعت شنی آگزتیک به منظور ایجاد مکانیزم تخریب معکوس

در این پژوهش، رفتار مکانیکی و مکانیزم جذب انرژی یک ساختار آگزتیک مبتنی بر طراحی هندسی اصلاح شده با هدف ایجاد مکانیزم تخریب معکوس مورد بررسی قرار گرفت. ساختارهای آگزتیک به دلیل ضریب پواسون منفی، از جمله جاذب های انرژی کارآمد محسوب می شوند، با این حال در برخی کاربردها نیاز به پاسخ چندمرحله ای و انتقال کنترل شده بار میان اجزای مختلف وجود دارد. به همین منظور، یک پیکربندی مرجع و یک پیکربندی بازطراحی شده با تغییرات هدفمند در هندسه مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در پیکربندی مرجع، آغاز تخریب در ناحیه ابتدایی ساختار رخ داده و موجب تمرکز تنش، کاهش کارایی انتقال نیرو و محدود شدن عملکرد مطلوب سازه می شود. در مقابل، پیکربندی اصلاح شده با تغییر مسیر انتقال نیرو و بهبود توزیع تنش، موجب انتقال محل شروع تخریب از ابتدای ساختار به انتهای آن گردید. این تغییر رفتار نشان دهنده افزایش قابلیت عبوردهی بار و بهبود عملکرد ساختار در انتقال ایمن نیرو به بخش های مجاور است، به گونه ای که امکان تحمل بارهای اولیه بدون تخریب و فعال سازی مرحله ای مکانیزم جذب انرژی فراهم می شود. با وجود کاهش ظرفیت جذب انرژی در ساختار بازطراحی شده نسبت به نمونه مرجع، این ساختار عملکرد مکانیکی پایدارتر و قابل کنترل تری را از نظر توالی تخریب و انتقال نیرو نشان داد. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان می دهد که اصلاح هندسی هدفمند در ساختارهای آگزتیک می تواند به طور موثری مکانیزم تخریب را کنترل کرده، مسیر انتقال نیرو را بهبود بخشد و قابلیت استفاده از این ساختارها را در کاربردهایی که نیازمند پاسخ چندمرحله ای و رفتار تطبیقی هستند، ارتقا دهد.

کلیدواژه ها:

ساختار اگزتیک دو مرحله ای ، ساعت شنی ، جذب انرژی ویژه ، تحلیل اجزای محدود ، توزیع تنش ، منحنی نیرو–جابجایی