شماره مدرك
21226
شماره راهنما
395 گلپايگان
پديد آورنده
اسد، عليرضا
عنوان
تحليل و بررسي عددي و تجربي ميزان جذب انرژي يك ساختار آگزتيك اصلاح شده
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
طراحي كاربردي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1405
صفحه شمار
هشت، 89 ص.: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها
آگزتيك , ضريب پواسون منفي , جذب انرژي , فرا مواد , ساخت افزايشي
تاريخ ورود اطلاعات
1405/06/06
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
دانشكده
فني مهندسي گلپايگان
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/06/16
كد ايرانداك
23243043
چكيده فارسي
طراحي و توسعه سازههاي سبكوزن با ظرفيت بالاي جذب انرژي، از موضوعات مهم در مهندسي مكانيك و علم مواد به شمار ميرود. در اين پژوهش، بهمنظور بهبود عملكرد سازههاي جاذب انرژي، سه ساختار آگزتيك بازگشتي اصلاحشده با هندسههاي دايرهاي، بيضوي و تركيبي بيضي-لوزي طراحي، بهكمك فناوري چاپ سهبعدي ساخته و بهصورت تجربي و عددي مورد بررسي قرار گرفتند. همچنين، بهمنظور افزايش ظرفيت جذب انرژي، تأثير استفاده از فوم پلييورتان پرشونده بهعنوان پركننده سلولهاي سازه ارزيابي شد. نتايج نشان داد كه مدل دايرهاي اصلاحشده، در مقايسه با مدلهاي بيضوي و بيضي - لوزي، به ترتيب 7% و 45% انرژي ويژه بيشتري جذب ميكند، اگرچه جرم آن نيز 3% نسب به مدل تركيبي بيضي - لوزي افزايشيافته و %3 نسبت به مدل بيضوي كمتر بوده است. همچنين، افزودن فوم پركننده در مدل دايرهاي موجب افزايش حدود 29% جذب انرژي ويژه نسبت به حالت توخالي شد. مقايسه نتايج تجربي و شبيهسازي عددي نيز نشان داد كه اختلاف نتايج در تمامي نمونهها كمتر از 15 درصد است كه بيانگر دقت مناسب مدل عددي و اعتبار قابلقبول آن در پيشبيني رفتار سازهها است. جمعبندي كلي پژوهش بيانگر آن است كه تركيب اصلاح هندسه بازگشتي با هندسه دايرهاي و استفاده از فوم پركننده، راهكاري مؤثر براي دستيابي به سازههاي آگزتيك با كارايي بالاتر در جذب انرژي است. اين يافتهها ميتواند مسير طراحي سازههاي محافظتي، جاذبهاي ضربهاي و سيستمهاي سبكوزن انرژيگير را در كاربردهاي صنعتي و مهندسي هموارتر سازد.
چكيده انگليسي
The design and development of lightweight structures with high energy absorption capacity have become important research topics in mechanical engineering and materials science. In this study, three modified re-entrant auxetic structures with circular, elliptical, and ellipse–rhombus hybrid geometries were designed, fabricated using three-dimensional (3D) printing technology, and investigated through both experimental and numerical analyses to improve the energy absorption performance. In addition, the effect of filling the cellular structures with expandable polyurethane foam was evaluated to further enhance their energy absorption capability.
The results showed that the modified circular model exhibited 7% and 45% higher specific energy absorption than the elliptical and ellipse–rhombus hybrid models, respectively. Although the mass of the circular model was 3% higher than that of the ellipse–rhombus hybrid model, it was 3% lower than that of the elliptical model. Furthermore, filling the circular structure with polyurethane foam increased its specific energy absorption by approximately 29% compared with the hollow configuration. A comparison between the experimental and numerical results revealed that the discrepancy between the two approaches remained below 15% for all specimens, indicating the satisfactory accuracy and reliability of the numerical model in predicting the structural response.
Overall, the findings demonstrate that combining a modified re-entrant geometry with a circular configuration and polyurethane foam filling is an effective approach for improving the energy absorption performance of auxetic structures. These results provide useful insights for the design and development of protective structures, impact absorbers, and lightweight energy-absorbing systems for engineering and industrial applications.
استاد راهنما
حامد رضوي بني
استاد داور
بهمن اسدي , ابوالحسن عسگر شمسي