مطالعه تحلیلی و عددی خواص مکانیکی ساختارهای مشبک مبتنی بر سلول واحدهای بی پرامید

به دلیل ویژگی های مکانیکی منحصر بفرد ساختارهای مشبک مانند استحکام بالا و وزن کم، این مواد بسیار مود توجه هستند. ریز ساختارها از اهمیت خاصی در تعیین خواص مکانیکی و بیولوژیکی این ساختارهای مشبک دارند. بنابراین تعیین و بررسی خواص مکانیکی با انواع ریز ساختارهای مختلف به منظور ایجاد یک کتابخانه از انواع سلول های واحد بسیار حائز اهمیت است. در این پژوهش خواص مکانیکی شامل مدول الاستیک و نسبت پواسون سه ساختار مشبک مبتنی بر ریز ساختارهای چهارضلعی ، شش ضلعی و هشت ضلعی از اشکال بی پرامیدها مورد مقایسه قرار گرفته است. روش مقایسه بصورت حل تحلیلی می باشد. ماتریس سفتی هر سه ساختار مشبک با استفاده از تئوری تیر اویلر-برنولی، براساس روش اصل برهم نهی استخراج شده است. جهت صحه گذاری نتایج تئوری، مدل سازی المان محدود سازه در نرم افزار آباکوس صورت گرفته است. نتایج تحلیلی و عددی از توافق بسیار خوبی با یکدیگر برخوردار هستند. با بررسی نتایج مشاهده شد خواص مکانیکی سازه ی ساخته شده با ریزساختار هشت ضلعی بی پرامید از خواص مکانیکی بالاتری نسبت به دو ریز ساختار دیگر از این خانواده برخوردار است.

Keywords:

ساختارهای مشبک , روش آنالیز عددی , ماتریس سفتی