مطالعه تجربی و عددی ساختارهای آگزتیک ترکیبی چاپ شده سه¬بعدی با استفاده از فیلامنت پلی لاکتیک اسید (PLA) تحت بارگذاری فشاری شبه¬استاتیک

مطالعه تجربی و عددی ساختارهای آگزتیک ترکیبی چاپ شده سه¬بعدی با استفاده از فیلامنت پلی لاکتیک اسید (PLA) تحت بارگذاری فشاری شبه¬استاتیک


مطالعه تجربی و عددی ساختارهای آگزتیک ترکیبی چاپ شده سه¬بعدی با استفاده از فیلامنت پلی لاکتیک اسید (PLA) تحت بارگذاری فشاری شبه¬استاتیک

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: مطالعه تجربی و عددی ساختارهای آگزتیک ترکیبی چاپ شده سه¬بعدی با استفاده از فیلامنت پلی لاکتیک اسید (PLA) تحت بارگذاری فشاری شبه¬استاتیک

ارائه دهنده: Provider: حمیدرضا طاهری - رشته مکانیک

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر هاشم مظاهری

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر علی علوی نیا، دکتر مهدی شعبان

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 16 مهر 1402 ساعت 16-18

مکان ارائه: Place of presentation: سمینار 2 مکانیک دانشکده مهندسی

چکیده: Abstract: ساختارهای آگزتیک که دارای ضریب پواسون منفی می¬باشند، به دلیل خواص مکانیکی مطلوب همچون مقاومت در برابر ضربه، استحکام بالا و ظرفیت جذب انرژی بیشتر نسبت به ساختارهای متداول، در سال های اخیر کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف داشته¬اند. در این پژوهش، نمونه¬های استاندارد آزمایش کشش با استفاده از چاپگر سه بعدی FDM با فیلامنت PLA+ جهت به¬دست آوردن خواص مکانیکی ماده با استفاده از دستگاه SANTAM-STM 50 تحت آزمایش کشش قرار گرفت. PLA+ بهینه شده ماده PLA است که دارای انعطاف بالاتر و چسبندگی بیشتر لایه¬ها می¬باشد. پس از محاسبه خواص مکانیکی ماده، شبیه¬سازی چهار ساختار دو¬بعدی یکنواخت، شامل شش¬ضلعی درون¬سو، لانه¬زنبوری، کایرال و سرنیزه ای با استفاده از حلگر EXPLICIT نرم افزار ABAQUS انجام شد. همچنین جهت صحت¬سنجی شبیه¬سازی، ساختارها با استفاده از چاپگر سه¬بعدی FDM ساخته و آزمایش فشار آنها با دستگاه SANTAM-STM 150 انجام شد. از ترکیب ساختارهای یکنواخت، شبیه¬سازی چهار ساختار ترکیبی شامل ساختارهای درون¬سو-سرنیزه ای (R-A)، درون¬سو-کایرال (R-C) و دو ساختار متفاوت درون¬سو-لانه¬زنبوری (R-H-1 و R-H-2) در دو زاویه بارگذاری ۰ و ۹۰ درجه انجام شد. ساختار درون¬سو- لانه¬زنبوری شماره ۲ (R-H-2) دارای بیشترین مقدار جذب انرژی ویژه به میزان ۲۶۱۰ ژول بر کیلوگرم بود؛ با انجام دادن آزمایش تجربی این ساختار، شبیه-سازی صحت¬سنجی شد. جذب انرژی ویژه ساختار ترکیبی R-H-2 نسبت به ساختار یکنواخت درون¬سو ۷۷ درصد افزایش یافت. با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) اثر چهار متغیر ابعادی بر میزان جذب انرژی ویژه بررسی شد. در نهایت مقادیر بهینه متغیرها برای به حداکثر رساندن مقدار جذب انرژی ویژه مشخص شده و صحت بهینه¬سازی با شبیه¬سازی و آزمایش تجربی بررسی شد. مقدار جذب انرژی ویژه در آزمایش تجربی برای ساختار بهینه شده نسبت به ساختار اولیه 107 درصد افزایش یافت.

فایل: ّFile: