مطالعه تجربی و شبیه سازی رفتار فشاری ساختار های آگزتیک ری انترنت مدرج چاپ شده سه بعدی

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: مطالعه تجربی و شبیه سازی رفتار فشاری ساختار های آگزتیک ری انترنت مدرج چاپ شده سه بعدی

ارائه دهنده: Provider: محمد حسینی - رشته مکانیک

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر هاشم مظاهری

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر امیرحسین محمودی و دکتر عباس پاک

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1401/07/16 ساعت 17 الی 19

مکان ارائه: Place of presentation: سمینار 3 مکانیک

چکیده: Abstract: ساختارهای آگزتیک به دلیل خواص منحصر به فرد همچون جذب انرژی بالا، تغییرشکل خاص در برابر تنش، مقاومت به ضربه و نفوذناپذیری، در سال¬های اخیر کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف خصوصا تجهیزات ورزشی داشته¬اند. در مطالعات مختلفی سعی بر تغییر هندسه این ساختارها جهت بهینه¬ کردن جذب انرژی و خواص این ساختارها شده است. در این پژوهش با بهره¬گیری از چاپگر سه¬بعدی FDM به ساخت انواع مختلف از این ساختارها پرداخته شده است. در ابتدا یک روش لایه-چینی مناسب در چاپ سه¬بعدی نمونه¬های تست کشش برای تعیین خواص مکانیکی توسط دو ماده PLA و PLA+ بررسی شده است. سپس سه نوع ساختار به شکل همگن ری¬انترنت، ضخامت مدرج یک¬طرفه UGT و دوطرفه BGT با استفاده از هردو ماده ترد PLA و نرم PLA+ ساخته و جذب انرژی و تنش مسطح در آن¬ها مقایسه شده است. ثابت شد با تغییر ماده ساخت، از ماده ترد (PLA)، به ماده نرم (PLA+) در تمامی ساختارها جذب انرژی افزایش می¬یابد و مدرج کردن ضخامت ساختار خصوصا به صورت دوطرفه (BGT) سبب افزایش در جذب انرژی می¬شود. با مدل¬سازی ساختارها در دو روش متفاوت برای مواد ترد و مواد نرم توسط نرم افزار Abaqus صحت¬سنجی نتایج حاصل از شبیه¬سازی انجام شده است. با استفاده از شبیه¬سازی بهترین گام ضخامت مدرج دوطرفه استخراج شد که به صورت 2/1-1-8/0 می¬باشد. در بخشی دیگر چند مدل از ساختارهای آگزتیک معرفی شدند که این ساختارها در سه مجموعه مختلف ساختارهای زاویه مدرج، مرکب و هسته تقویت شده می¬باشد. از طریق شبیه¬سازی بهترین ساختارها در هر مجموعه انتخاب شدند که ساختارهای UGA-A، BGA-A، UGA-H، AHC و LCA می¬باشند. ساختارهای منتخب توسط چاپگر سه¬بعدی با ماده PLA+ ساخته و میزان جذب انرژی، ضریب پواسون و ... به صورت دقیق¬تر بررسی شده است. در نهایت مدل UGA-A بهترین ساختار در جذب انرژی در این بخش انتخاب شد. در بخش نهایی مدل¬های بهینه هر بخش BGT، UGA-A و LCA که قابلیت ترکیب با یکدیگر را دارند انتخاب و چهار مدل ترکیبی جدید طراحی شده است. از بین مدل¬های طراحی شده، ساختار زاویه مدرج یک¬طرفه تمام آگزتیک با هسته تقویت شده (UGA-A+Core) با جذب انرژی ویژه Kj/g 458/5 و افزایش 336 درصدی در جذب انرژی نسبت حالت همگن ری¬انترنت، بهینه¬ترین ساختار در این پایان¬نامه شناخته شد که می¬توان از این مدل در طراحی و ساخت تجهیزات ورزشی استفاده کرد.

فایل: ّFile: تنزيل فایل