مطالعه تجربی ویژگی جذب انرژی ساختار لانه‌‌زنبوری پرشده با فوم الهام‌گرفته از گل آفتابگردان تحت بارگذاری خارج از صفحه

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران.

doi
10.22068/jstc.2024.2040117.1897
چکیده

این پژوهش ساختار لانه‌زنبوری گرادیانی جدیدی را به عنوان جاذب انرژی معرفی می‌کند که الگوی تکرار سلول‌های واحد آن از گل آفتابگردان الهام گرفته‌شده‌است. همچنین به ارزیابی و مقایسه مولفه‌های ضربه‌پذیری و تغییرشکل این ساختار با ساختار لانه‌زنبوری سنتی می‌پردازد. در این پژوهش اثر پرکردن ساختار مشبک لانه‌زنبوری با فوم پلی‌اورتان سخت بر جذب انرژی و استحکام ساختار مورد مطالعه قرارگرفته‌است. در ابتدا چهار نوع لانه‌زنبوری با پرینتر سه‌بعدی FDM با ابعاد 70×70×70 میلی‌متر با جنس پلی لاکتیک اسید (PLA) ساخته شد. سپس فوم دو جزئی پلی‌اورتان به فضای خالی میان سلول‌ها تزریق شد، در ادامه نمونه‌ها تحت بارگذاری فشاری شبه‌استاتیکی قرار گرفتند و نمودار نیرو-جابه‌جایی حاصل از آزمایش استخراج شد. در نهایت به بررسی مولفه‌های ضربه‌پذیری، مانند جذب انرژی، جذب انرژی ویژه و بازده نیروی لهیدگی پرداخته شده‌است. نتایج تحلیل تجربی نشان ‌داد ساختار پیشنهادی لانه‌زنبوری الهام گرفته از گل آفتابگردان با افزایش 4 و 6 درصدی جذب انرژی ویژه و بازده نیروی لهیدگی، عملکرد بهتری نسبت به ساختار لانه‌زنبوری ‌سنتی در کاربردهای جذب انرژی دارد. همچنین به کارگیری فوم پلی‌اورتان در ساختارهای مشبک لانه‌زنبوری سنتی و لانه‌زنبوری الهام گرفته از گل‌آفتابگردان باعث افزایش 16 و 10 درصدی جذب انرژی و میانگین نیروی لهیدگی شد که نشان از افزایش استحکام و بهبود عملکرد آن دارد.