تعیین خواص مکانیکی یک سازه آگزتیک میکروسلولی با بهره‌گیری از تئوری گرادیان کرنشی اصلاح شده

Abstract

در این مقاله به تعیین خواص مکانیکی یک سازه آگزتیک میکروسلولی پرداخته می­شود. این سازه مشبک متشکل از سلول­های شش ضلعی درون­رو است که ابعاد دیواره­ی سلول­های آن در مقیاس میکرو می­باشد. ابتدا با استفاده از تئوری گرادیان کرنشی اصلاح شده (MSGT) و روش انرژی، خواص مکانیکی سازه آگزتیک میکروسلولی به روش تحلیلی استخراج می­گردد. سپس جهت صحت­سنجی نتایج، ضریب یانگ یک سازه آگزتیک میکروسلولی توسط آزمون کشش تعیین و با نتایج تحلیلی مقایسه می­گردد. مقایسه نتایج تحلیلی و تجربی تطابق خوبی را نشان می­دهند. برای ساخت سازه آگزتیک میکروسلولی از دستگاه برش لیزر نانوثانیه استفاده می­شود. همه آزمون­های کشش مطابق استاندارد ISO 6892-1 انجام می­گردد. نتایج نشان می­دهند که تئوری گرادیان کرنشی اصلاح شده نقش مهمی را در تعیین خواص مکانیکی سازه­های مشبک میکروسلولی ایفا می­کند، به طوری که در برخی از موارد، نتایج حاصل از این تئوری با تئوری کلاسیک بیش از 100% اختلاف دارند. همچنین مشاهده می­شود که با تغییر پارامتر­های هندسی میکروسلول، خواص مکانیکی سازه آگزتیک قابل تنظیم است. به عنوان نمونه با کاهش اندازه زاویه دیواره سلول، ضریب یانگ در راستای X 1 افزایش و ضریب یانگ در راستای X 2 و ضریب برشی سازه کاهش می­یابند.