تحلیل تجربی خواص جذب انرژی ساختار لانهزنبوری پرشده با فوم الهام گرفته از گل آفتابگردان ترکیب شده با ساختار ری اینترنت تحت بارگذاری شبه استاتیکی خارج از صفحه
نویسندگان
doi
چکیده
مقدمه : ساختارهای سلولی زیست الهامگرفته و هندسههای آگزتیک به دلیل قابلیت بالای جذب انرژی و ویژگیهای مطلوب تغییر شکل، توجه بسیاری را به خود جلب کردهاند. با وجود مطالعات متعدد درباره ساختارهای آگزتیک، زیست الهام و پرشده با فوم، تأثیر همزمان آرایش شعاعی الهامگرفته از گل آفتابگردان، هندسه ری اینترانت و پرشدگی فومی بر رفتار مکانیکی و عملکرد جذب انرژی این ساختارها تاکنون به طور جامع بررسی نشده است. روش : در این پژوهش، رفتار مکانیکی ساختارهای مشبک زیست الهامگرفته تحت بارگذاری فشاری شبه استاتیک به صورت تجربی بررسی شدند. هندسههای مورد مطالعه شامل ساختار لانهزنبوری متداول، ساختار الهامگرفته از گل آفتابگردان و ساختار هیبریدی گل آفتابگردان-ریاینترنت بودند. نمونهها با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی و از جنس پلیلاکتیک اسید ( PLA ) ساخته شدند و در دو حالت توخالی و پرشده با فوم پلیاورتان مورد آزمون قرار گرفتند . یافته ها : نتایج نشان داد که هندسه سلولی نقش مهمی در مکانیزم کمانش، پایداری تغییر شکل و ظرفیت جذب انرژی دارد. ساختار ترکیبی گل آفتابگردان-ریاینترنت به دلیل رفتار آگزتیک و آرایش شعاعی-مارپیچی خود، نسبت به ساختار لانهزنبوری متداول، توزیع تنش یکنواختتر و فروریزش تدریجیتری را ایجاد کرد. همچنین، افزودن فوم پلیاورتان موجب افزایش سفتی اولیه، تأخیر در شروع کمانش و بهبود رفتار فروریزش تدریجی شد. نتایج تجربی نشان داد که ساختار پیشنهادی در مقایسه با لانهزنبوری متداول، افزایش ۱۱۲ درصدی جذب انرژی، بهبود ۶ درصدی جذب انرژی ویژه و افزایش ۳ درصدی بازده نیروی لهیدگی را فراهم میکند. نتیجه گیری : تلفیق هندسه الهامگرفته از گل آفتابگردان، پیکربندی آگزتیک و پرشدگی با فوم پلیاورتان، موجب بهبود چشمگیر عملکرد جذب انرژی و پایداری تغییر شکل سازههای سلولی میشود. این ساختار میتواند به عنوان گزینهای مناسب برای کاربرد در جاذبهای انرژی صنایع هوافضا، خودروسازی و پنلهای ساندویچی مورد استفاده قرار گیرد.
