تحلیل تجربی خواص جذب انرژی ساختار لانهزنبوری پرشده با فوم الهام گرفته از گل آفتابگردان ترکیب شده با ساختار ری اینترنت تحت بارگذاری شبه استاتیکی خارج از صفحه
صفحه 1-25
رضا سرخوش، محمد کاظمی نصرآبادی، مهدی زندیه
چکیده مقدمه: ساختارهای سلولی زیست الهامگرفته و هندسههای آگزتیک به دلیل قابلیت بالای جذب انرژی و ویژگیهای مطلوب تغییر شکل، توجه بسیاری را به خود جلب کردهاند. با وجود مطالعات متعدد درباره ساختارهای آگزتیک، زیست الهام و پرشده با فوم، تأثیر همزمان آرایش شعاعی الهامگرفته از گل آفتابگردان، هندسه ری اینترانت و پرشدگی فومی بر رفتار مکانیکی و عملکرد جذب انرژی این ساختارها تاکنون به طور جامع بررسی نشده است.
روش: در این پژوهش، رفتار مکانیکی ساختارهای مشبک زیست الهامگرفته تحت بارگذاری فشاری شبه استاتیک به صورت تجربی بررسی شدند. هندسههای مورد مطالعه شامل ساختار لانهزنبوری متداول، ساختار الهامگرفته از گل آفتابگردان و ساختار هیبریدی گل آفتابگردان-ریاینترنت بودند. نمونهها با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی و از جنس پلیلاکتیک اسید (PLA) ساخته شدند و در دو حالت توخالی و پرشده با فوم پلیاورتان مورد آزمون قرار گرفتند.
یافته ها: نتایج نشان داد که هندسه سلولی نقش مهمی در مکانیزم کمانش، پایداری تغییر شکل و ظرفیت جذب انرژی دارد. ساختار ترکیبی گل آفتابگردان-ریاینترنت به دلیل رفتار آگزتیک و آرایش شعاعی-مارپیچی خود، نسبت به ساختار لانهزنبوری متداول، توزیع تنش یکنواختتر و فروریزش تدریجیتری را ایجاد کرد. همچنین، افزودن فوم پلیاورتان موجب افزایش سفتی اولیه، تأخیر در شروع کمانش و بهبود رفتار فروریزش تدریجی شد. نتایج تجربی نشان داد که ساختار پیشنهادی در مقایسه با لانهزنبوری متداول، افزایش ۱۱۲ درصدی جذب انرژی، بهبود ۶ درصدی جذب انرژی ویژه و افزایش ۳ درصدی بازده نیروی لهیدگی را فراهم میکند.
نتیجه گیری: تلفیق هندسه الهامگرفته از گل آفتابگردان، پیکربندی آگزتیک و پرشدگی با فوم پلیاورتان، موجب بهبود چشمگیر عملکرد جذب انرژی و پایداری تغییر شکل سازههای سلولی میشود. این ساختار میتواند به عنوان گزینهای مناسب برای کاربرد در جاذبهای انرژی صنایع هوافضا، خودروسازی و پنلهای ساندویچی مورد استفاده قرار گیرد.








