طراحی و تحلیل رفتار مکانیکی یک ساختار مشبک آگزتیک جدید بر پایه مکانیزم صلب چرخنده

Abstract

مواد آکزتیک با نسبت پواسون منفی به عنوان یکی از انواع فرامواد به دلیل خواص مکانیکی جذاب و قابل توجه، توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده‌اند. سازه‌های صلب چرخنده یکی از انواع مواد آکزتیک هستند که با تنظیم متغیرها، رفتار همسانی را در جهات مختلف نشان می‌دهند، اما این سازه‌ها بدلیل استفاده از بلوک‌های صلب دارای چگالی نسبی زیادی می‌باشند. از طرفی علی رغم چگالی نسبی بالا این سازه‌ها در اتصالات اجزای چرخنده به یکدیگر ضعیف بوده و دارای سفتی و استحکام بالایی نیستند و با توجه به چگالی نسبی بالا خواص ویژه مکانیکی کمی دارند. در این پژوهش یک ساختار مشبک جدید با الهام از سازه‌های صلب چرخنده ولی با چگالی نسبی بسیار کمتر ایجاد گردید. برای کاهش چگالی نسبی در این ساختار بجای بلوک‌های صلب از المان‌های میله‌ای استفاده شده است. ساختار جدید با استفاده از فرآیند چاپ سه‌بعدی ساخته شد و تحت آزمایش کشش قرار گرفت. با عکس‌برداری از ساختار قبل و در حین تغییرشکل، ضریب پواسون آن اندازه‌گیری گردید .همچنین با روش اجزای محدود، رفتار تغییرشکل ساختار پیشنهادشده شبیه-سازی و با نتایج تجربی مقایسه شد. هر دو روش نشان‌دهنده رفتار آکزتیک ساختار جدید هستند. در ادامه مکانیزم تغییرشکل ساختار و همچنین محدوده‌ای از شکل ساختار که رفتار آکزتیک در آن مشاهده می‌شود بررسی گردید.