تحلیل جذب انرژی در ساختارهای مشبک چهاروجهی و هرمی سه بعدی و بهینه‌سازی آن - دانشکده فنی و مهندسی
تحلیل جذب انرژی در ساختارهای مشبک چهاروجهی و هرمی سه بعدی و بهینه‌سازی آن
نوع: Type: پایان نامه
مقطع: Segment: کارشناسی ارشد
عنوان: Title: تحلیل جذب انرژی در ساختارهای مشبک چهاروجهی و هرمی سه بعدی و بهینه‌سازی آن
ارائه دهنده: Provider: عرفان طاهرخانی - مهندسی مکانیک
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر مهدی شعبان
اساتید مشاور: Advisory Professors: دکتر هاشم مظاهری
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر علی علوی نیا ، دکتر عباس پاک
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 8 - 1404/6/22
مکان ارائه: Place of presentation: دانشکده فنی مهندسی کلاس 55
چکیده: Abstract: ساختارهای مبتنی بر سازه های مشبک با پایه¬های میله¬ای، توجه بسیاری از محققان را به دلیل سازگاری جالب در کاربردهای مختلف، مانند علوم زیست پزشکی و مهندسی هوافضا، به خود جلب نموده¬اند. این نوع مواد به دلیل طراحی تکراری براساس سلول واحد، قابلیت خوبی در طراحی و کنترل ویژگی های مکانیکی دارند. ساختار های چهاروجهی و هرمی از جدید ترین ساختار های خانواده BCC هستند که در این پژوهش، به بررسی آنها پرداخته شده است، به دلیل مدل پیچیده این نوع ساختارها، امکان ساخت با روش های مرسوم وجود ندارد، به همین دلیل از پرینتر سه بعدی برای ساخت استفاده شد. در ابتدا به منظور تعیین خواص مکانیکی ماده، نظیر مدول الاستیسیته و تنش تسلیم ، نمونه‌های استاندارد کشش با چاپگر سه‌بعدی FDM و فیلامنت +PLA ساخته و آزمون کشش انجام شد. سپس دو ساختار آگزتیک سه‌بعدی از نوع تتراهدرال و پیرامیدال تحت بار فشاری شبه‌استاتیک درون‌صفحه‌ای ساخته و تحت آزمون فشار قرار گرفتند. مدل¬سازی اجزای محدود ساختارها در نرم افزار آباکوس انجام شد و صحه¬گذاری با نتایج تجربی انجام گرفت. در ادامه، به منظور بهینه سازی جذب انرژی در این ساختارها، متغیرهای طراحی تعیین گردید و طراحی آزمایش با استفاده از نرم‌افزار Design-Expert و با در نظر گرفتن پارامترهای مستقل مانند ارتفاع، قطر میله‌ها، تعداد طبقات و نوع ساختار انجام شد. ساختارها در دو حالت دارای سر و بدون سر با کدهای TET، PYR، THE و PYB بررسی شدند. نتایج نشان داد ساختار TET بیشترین جذب انرژی و بهترین عملکرد مکانیکی را داشته، در حالی‌که PYR ضعیف‌ترین عملکرد را ارائه داده است، ساختار PYB و TEH به دلیل نداشتن سر جذب انرژی کمتری نسبت به نمونه های با سر دارند، از طرفی به دلیل اینکه این نمونه حجم کمی دارد می¬تواند مورد توجه قرار بگیرند، با افزایش ارتفاع ساختار ها، شکست در آن ها سریع تر اتفاق می افتد و احتمال به وجود آمدن کمانش در آن ها وجود دارد. براساس نتایج بدست آمده، ساختار TET با توجه به اینکه اعمال فشار به تمام طبقات آن وارد می شود به صورت یکنواخت دچار لهیدگی می¬گردد و نمودار بهتری نسب به ساختار PYR دارد که به صورت طبقه به طبقه لهیدگی اتفاق می افتد.
فایل: ّFile: دانلود فایل