Mèsi paske w vizite Nature.com. W ap itilize yon vèsyon navigatè ak sipò CSS limite. Pou pi bon eksperyans, nou rekòmande pou w sèvi ak yon navigatè ki ajou (oswa enfim mòd konpatibilite nan Internet Explorer). Antretan, pou asire sipò kontinyèl, n ap montre sit la san estil ak JavaScript.
Estrikti panèl sandwich yo lajman itilize nan anpil endistri akòz pwopriyete segondè yo mekanik. Interlayer nan estrikti sa yo se yon faktè trè enpòtan nan kontwole ak amelyore pwopriyete mekanik yo anba divès kondisyon loading. Estrikti konkav lasi yo se kandida eksepsyonèl pou itilize kòm entèrkalye nan estrikti sandwich sa yo pou plizyè rezon, sètadi pou ajiste elastisite yo (egzanp, rapò Poisson ak valè rèd elastik) ak duktilite (egzanp, elastisite segondè) pou senplisite. Pwopriyete rapò fòs-a-pwa yo reyalize pa ajiste sèlman eleman jewometrik ki fòme selil inite a. Isit la, nou mennen ankèt sou repons flexural yon panèl sandwich nwayo konkav 3 kouch lè l sèvi avèk tès analitik (sa vle di, teyori zigzag), enfòmatik (sa vle di, eleman fini) ak tès eksperimantal. Nou menm tou nou analize efè divès paramèt jewometrik nan estrikti konkav lasi a (egzanp ang, epesè, longè selil inite ak rapò wotè) sou konpòtman an jeneral mekanik nan estrikti sandwich la. Nou te jwenn ke estrikti nwayo ak konpòtman auxetic (sa vle di negatif rapò Poisson a) montre pi gwo fòs flexural ak minimòm estrès taye soti nan plan an konpare ak griyaj konvansyonèl yo. Konklizyon nou yo ka pave wout la pou devlopman nan estrikti avanse multikouch enjenieri ak lasi nwayo achitekti pou aplikasyon ayewospasyal ak byomedikal.
Akòz gwo fòs yo ak pwa ki ba, estrikti sandwich yo lajman itilize nan anpil endistri, ki gen ladan konsepsyon ekipman mekanik ak espò, marin, ayewospasyal, ak jeni byomedikal. Estrikti konkav lasi yo se yon kandida potansyèl yo konsidere kòm kouch nwayo nan estrikti konpoze sa yo akòz kapasite siperyè absòpsyon enèji yo ak gwo pwopriyete rapò fòs-a-pwa 1,2,3. Nan tan lontan an, gwo efò yo te fè nan konsepsyon estrikti sandwich ki lejè ak lasi konkav pou amelyore plis pwopriyete mekanik yo. Men kèk egzanp sou konsepsyon sa yo gen ladan chaj presyon ki wo nan ekòs bato ak absòbe chòk nan otomobil4,5. Rezon an pou kisa estrikti konkav lasi a trè popilè, inik ak apwopriye pou konstriksyon panèl sandwich se kapasite li yo poukont li melodi pwopriyete elastomekanik li yo (egzanp rèd elastik ak konparezon Poisson). Youn nan pwopriyete enteresan sa yo se konpòtman auxetik (oswa rapò negatif Poisson a), ki refere a ekspansyon lateral yon estrikti lasi lè lonje longitudinal. Konpòtman etranj sa a gen rapò ak konsepsyon mikwostriktirèl selil elemantè li yo7,8,9.
Depi premye rechèch Lakes nan pwodiksyon mous auxetik yo, yo te fè anpil efò pou devlope estrikti pore ak yon rapò Poisson negatif10,11. Plizyè jeyometri yo te pwopoze pou reyalize objektif sa a, tankou selil inite kiral, semi-rijid ak rijid wotasyon,12 yo tout montre konpòtman auxetic. Avènman teknoloji aditif fabrikasyon (AM, ke yo rele tou enprime 3D) te fasilite tou aplikasyon estrikti auxetik 2D oswa 3D sa yo13.
Konpòtman auxetic bay pwopriyete inik mekanik. Pou egzanp, Lakes ak Elms14 te montre ke mous auxetic gen pi gwo fòs sede, pi wo kapasite absòpsyon enèji enpak, ak pi ba rèd pase mous konvansyonèl yo. Ak rèspè nan pwopwiyete mekanik dinamik kim auxetic, yo montre pi wo rezistans anba chay rupture dinamik ak elongasyon pi wo anba tansyon pi bon kalite15. Anplis de sa, itilizasyon fib auxetic kòm materyèl ranfòse nan konpoze pral amelyore pwopriyete mekanik yo16 ak rezistans nan domaj ki te koze pa stretch17 fib.
Rechèch yo montre tou ke lè l sèvi avèk estrikti konkav auxetic kòm nwayo a nan estrikti koube konpoze ka amelyore pèfòmans andeyò avyon yo, ki gen ladan rèd flexural ak fòs18. Sèvi ak yon modèl kouch, li te tou obsève ke yon nwayo auxetic ka ogmante fòs la ka zo kase nan panno konpoze19. Konpoze ak fib auxetic tou anpeche pwopagasyon krak konpare ak fib konvansyonèl yo20.
Zhang et al.21 modle konpòtman kolizyon dinamik retounen estrikti selil yo. Yo te jwenn ke vòltaj ak enèji absòpsyon ta ka amelyore lè yo ogmante ang selil inite auxetic la, sa ki lakòz yon griyaj ak yon rapò Poisson ki pi negatif. Yo sigjere tou ke panno sandwich auxetic sa yo ta ka itilize kòm estrikti pwoteksyon kont chaj enpak gwo pousantaj souch. Imbalzano et al.22 te rapòte tou ke fèy konpoze auxetic ka gaye plis enèji (sa vle di de fwa plis) nan deformation plastik epi yo ka diminye vitès anlè sou do a pa 70% konpare ak fèy papye sèl.
Nan dènye ane yo, yo te peye anpil atansyon sou etid nimerik ak eksperimantal nan estrikti sandwich ak filler auxetic. Etid sa yo mete aksan sou fason pou amelyore pwopriyete mekanik estrikti sandwich sa yo. Pou egzanp, konsidere yon kouch auxetic ase epè kòm nwayo a nan yon panèl sandwich ka lakòz yon modil Young efikas ki pi wo pase kouch ki pi rèd23. Anplis de sa, konpòtman an koube nan travès laminated 24 oswa tib nwayo auxetic 25 ka amelyore ak algorithm nan optimize. Gen lòt etid sou tès mekanik nan estrikti sandwich nwayo dilatabl anba chaj pi konplèks. Pou egzanp, tès konpresyon nan konpoze konkrè ak granula auxetic, panno sandwich anba chaj eksplozif27, tès koube28 ak tès enpak ba-vitès29, osi byen ke analiz de koube ki pa lineyè nan panno sandwich ak fonksyonman diferansye agregates auxetic30.
Paske simulation òdinatè ak evalyasyon eksperimantal nan desen sa yo souvan konsome tan ak koute chè, gen yon bezwen yo devlope metòd teyorik ki ka avèk efikasite ak presizyon bay enfòmasyon ki nesesè yo konsepsyon estrikti debaz auxetic multi nan kondisyon chaj abitrè. tan rezonab. Sepandan, metòd analyse modèn gen yon kantite limit. An patikilye, teyori sa yo pa egzat ase pou predi konpòtman materyèl konpoze relativman epè ak analize konpoze ki konpoze de plizyè materyèl ak pwopriyete elastik ki diferan anpil.
Depi modèl analyse sa yo depann de chaj aplike ak kondisyon fwontyè, isit la nou pral konsantre sou konpòtman an flechir nan panno sandwich nwayo auxetic. Teyori yon sèl kouch ekivalan yo itilize pou analiz sa yo pa ka kòrèkteman predi estrès taye ak axial nan laminates trè omojèn nan konpoze sandwich epesè modere. Anplis, nan kèk teyori (pou egzanp, nan teyori a kouch), kantite varyab sinematik (pa egzanp, deplasman, vitès, elatriye) depann anpil sou kantite kouch. Sa vle di ke jaden an nan mouvman nan chak kouch ka dekri poukont yo, pandan y ap satisfè sèten kontrent kontinwite fizik. Se poutèt sa, sa a mennen nan pran an kont yon gwo kantite varyab nan modèl la, ki fè apwòch sa a enfòmatik chè. Pou simonte limit sa yo, nou pwopoze yon apwòch ki baze sou teyori zigzag, yon sousklas espesifik nan teyori milti nivo. Teyori a bay kontinwite estrès taye nan tout epesè Plastifye a, sipoze yon modèl zigzag nan deplasman nan avyon. Kidonk, teyori zigzag la bay menm kantite varyab sinematik kèlkeswa kantite kouch nan Plastifye a.
Pou demontre pouvwa metòd nou an nan predi konpòtman panno sandwich ak nwayo konkav anba chaj koube, nou konpare rezilta nou yo ak teyori klasik (sa vle di apwòch nou an ak modèl enfòmatik (sa vle di eleman fini) ak done eksperimantal (sa vle di koube twa pwen nan). Panno sandwich enprime 3D).Pou sa ka fèt, nou premye derive relasyon deplasman an ki baze sou teyori zigzag la, ak Lè sa a, jwenn ekwasyon konstititif yo lè l sèvi avèk prensip Hamilton epi rezoud yo lè l sèvi avèk metòd Galerkin.Rezilta yo jwenn yo se yon zouti pwisan pou konsepsyon ki koresponn. paramèt jewometrik nan panno sandwich ak file auxetic, fasilite rechèch la pou estrikti ak amelyore pwopriyete mekanik.
Konsidere yon panèl sandwich twa-kouch (figi 1). Paramèt konsepsyon jeyometrik: kouch anwo \({h}_{t}\), kouch mitan \({h}_{c}\) ak kouch anba \({h}_{ b }\) epesè. Nou sipoze ke nwayo estriktirèl la konsiste de yon estrikti lasi twou. Estrikti a konsiste de selil elemantè ranje youn akote lòt nan yon fason ki òdone. Lè w chanje paramèt jeyometrik yon estrikti konkav, li posib chanje pwopriyete mekanik li yo (sa vle di, valè rapò Poisson ak rèd elastik). Paramèt jeyometrik selil elemantè yo montre nan Fig. 1 ki gen ladan ang (θ), longè (h), wotè (L) ak epesè kolòn (t).
Teyori zigzag la bay prediksyon trè egzat sou konpòtman estrès ak souch nan estrikti konpoze kouch nan epesè modere. Deplasman estriktirèl nan teyori zigzag la konsiste de de pati. Premye pati a montre konpòtman panèl sandwich la kòm yon antye, pandan y ap dezyèm pati a gade konpòtman ant kouch pou asire kontinwite estrès taye (oswa sa yo rele fonksyon zigzag). Anplis de sa, eleman nan zigzag disparèt sou sifas la deyò nan Plastifye a, epi yo pa andedan kouch sa a. Kidonk, fonksyon an zigzag asire ke chak kouch kontribye nan deformation total kwa-seksyon an. Diferans enpòtan sa a bay yon distribisyon fizik ki pi reyalis nan fonksyon zigzag konpare ak lòt fonksyon zigzag. Modèl zigzag modifye aktyèl la pa bay kontinwite estrès taye transverse sou kouch entèmedyè a. Se poutèt sa, jaden an deplasman ki baze sou teyori zigzag la ka ekri jan sa a31.
nan ekwasyon an. (1), k = b, c ak t reprezante kouch anba, mitan ak anwo, respektivman. Chanm deplasman plan an mwayèn sou aks katezyen an (x, y, z) se (u, v, w), epi wotasyon koube nan plan an sou aks (x, y) se \({\uptheta} _ {x}\) ak \ ({\uptheta}_{y}\). \({\psi}_{x}\) ak \({\psi}_{y}\) se kantite espasyal wotasyon zigzag, ak \({\phi}_{x}^{k}\ kite ( z \right)\) ak \({\phi}_{y}^{k}\left(z\right)\) se fonksyon zigzag.
Anplitid la nan zigzag la se yon fonksyon vektè nan repons aktyèl la nan plak la nan chaj la aplike. Yo bay yon echèl apwopriye nan fonksyon an zigzag, kidonk kontwole kontribisyon an jeneral nan zigzag la nan deplasman an nan avyon an. Chea souch atravè epesè plak la konsiste de de eleman. Premye pati a se ang taye, inifòm atravè epesè Plastifye a, ak dezyèm pati a se yon fonksyon konstan an moso, inifòm atravè epesè chak kouch endividyèl. Dapre fonksyon konstan pa moso sa yo, fonksyon zigzag chak kouch ka ekri tankou:
nan ekwasyon an. (2), \({c}_{11}^{k}\) ak \({c}_{22}^{k}\) se konstan elastisite chak kouch, epi h se epesè total disk la. Anplis de sa, \({G}_{x}\) ak \({G}_{y}\) se koyefisyan rèd taye an mwayèn pondéré, ki eksprime kòm 31:
De fonksyon anplitid zigzag yo (Ekwasyon (3)) ak rès senk varyab sinematik yo (Ekwasyon (2)) teyori deformation taye premye lòd la konstitye yon seri sèt sinematik ki asosye ak varyab teyori plak zigzag modifye sa a. Si nou sipoze yon depandans lineyè nan deformation la ak pran an kont teyori zigzag la, jaden an deformation nan sistèm kowòdone Cartezyen an ka jwenn kòm:
kote \({\varepsilon}_{yy}\) ak \({\varepsilon}_{xx}\) se deformasyon nòmal, ak \({\gamma}_{yz},{\gamma}_{xz} \ ) ak \({\gamma}_{xy}\) se deformasyon taye.
Sèvi ak lwa Hooke a ak pran an kont teyori zigzag la, relasyon ki genyen ant estrès ak souch nan yon plak ortotropik ak yon estrikti lasi konkav ka jwenn nan ekwasyon (1). (5)32 kote \({c}_{ij}\) se konstan elastik matris estrès-deformasyon an.
kote \({G}_{ij}^{k}\), \({E}_{ij}^{k}\) ak \({v}_{ij}^{k}\) yo koupe fòs se modil la nan diferan direksyon, modil Young ak rapò Poisson. Koefisyan sa yo egal nan tout direksyon pou kouch izotopik la. Anplis de sa, pou nwayo retounen nan lasi a, jan yo montre nan Fig. 1, pwopriyete sa yo ka reekri kòm 33.
Aplikasyon prensip Hamilton a nan ekwasyon mouvman yon plak multikouch ak yon nwayo lasi konkav bay ekwasyon debaz yo pou konsepsyon an. Prensip Hamilton a ka ekri tankou:
Pami yo, δ reprezante operatè varyasyon an, U reprezante enèji potansyèl souch la, ak W reprezante travay fòs ekstèn lan fè. Yo jwenn enèji total potansyèl souch la lè l sèvi avèk ekwasyon an. (9), kote A se rejyon plan medyàn lan.
Si nou sipoze yon aplikasyon inifòm nan chaj la (p) nan direksyon z, travay la nan fòs ekstèn lan ka jwenn nan fòmil sa a:
Ranplase ekwasyon Ekwasyon (4) ak (5) (9) epi ranplase ekwasyon an. (9) ak (10) (8) ak entegre sou epesè plak la, ekwasyon an: (8) ka reekri kòm:
Endèks \(\phi\) reprezante fonksyon zigzag la, \({N}_{ij}\) ak \({Q}_{iz}\) se fòs antre ak soti nan avyon an, \({M} _{ij }\) reprezante yon moman koube, ak fòmil kalkil la se jan sa a:
Aplike entegrasyon pa pati nan ekwasyon an. Ranplase nan fòmil (12) epi kalkile koyefisyan varyasyon an, ekwasyon defini panèl sandwich la ka jwenn nan fòm fòmil (12). (13).
Metòd Galerkin rezoud ekwasyon kontwòl diferans lan pou plak twa kouch ki sipòte lib. Anba sipozisyon kondisyon kazi-estatik, fonksyon enkoni a konsidere kòm yon ekwasyon: (14).
\({u}_{m,n}\), \({v}_{m,n}\), \({w}_{m,n}\),\({{\uptheta}_ {\mathrm {x}}}_{\mathrm {m} \text{,n}}\),\({{\uptheta }_{\mathrm {y}}}_{\mathrm {m} \text {,n}}\), \({{\uppsi}_{\mathrm{x}}}_{\mathrm{m}\text{,n}}\) ak \({{\uppsi}_{ \mathrm{y}}}_{\mathrm{m}\text{,n}}\) se konstan enkoni ki ka jwenn lè w minimize erè a. \(\overline{\overline{u}} \left({x{\text{,y}}} \right)\), \(\overline{\overline{v}} \left({x{\text {,y}}} \right)\), \(\overline{\overline{w}} \left({x{\text{,y}}} \right)\), \(\overline{\overline {{{\uptheta}_{x}}}} \left( {x{\text{,y}}} \right)\), \(\overline{\overline{{{\uptheta}_{y} }}} \left( {x{\text{,y}}} \right)\), \(\overline{\overline{{\psi_{x}}}} \left( {x{\text{, y}}} \right)\) ak \(\overline{\overline{{ \psi_{y} }}} \left({x{\text{,y}}} \right)\) se fonksyon tès, ki dwe satisfè kondisyon fwontyè minimòm nesesè yo. Pou kondisyon fwontyè jis sipòte, yo ka rekalkile fonksyon tès la kòm:
Sibstitisyon ekwasyon bay ekwasyon aljebrik. (14) nan ekwasyon gouvène yo, ki ka mennen nan jwenn koyefisyan enkoni nan ekwasyon (14). (14).
Nou itilize modèl eleman fini (FEM) pou simile sou òdinatè koube yon panèl sandwich ki sipòte libète ak yon estrikti lasi konkav kòm nwayo a. Analiz la te fèt nan yon kòd eleman fini komèsyal (pa egzanp, Abaqus vèsyon 6.12.1). Eleman solid 3D hexahedral (C3D8R) ak entegrasyon senplifye yo te itilize pou modle kouch anwo ak anba yo, ak eleman tetraedral lineyè (C3D4) yo te itilize pou modèl estrikti lasi entèmedyè (konkav). Nou fè yon analiz sansiblite may pou teste dirèksyon may la epi nou konkli ke rezilta deplasman yo konvèje nan pi piti gwosè karakteristik nan mitan twa kouch yo. Se plak la sandwich chaje lè l sèvi avèk fonksyon an chaj sinusoidal, pran an kont kondisyon yo fwontyè lib sipòte nan kat bor yo. Konpòtman mekanik lineyè elastik la konsidere kòm yon modèl materyèl ki asiyen nan tout kouch. Pa gen okenn kontak espesifik ant kouch yo, yo konekte.
Nou itilize teknik enprime 3D pou kreye pwototip nou an (sa vle di triple enprime panèl sandwich nwayo auxetic) ak konfigirasyon eksperimantal koutim ki koresponn pou aplike kondisyon koube menm jan an (chaj inifòm p ansanm z-direksyon an) ak kondisyon fwontyè (sa vle di jis sipòte). sipoze nan apwòch analyse nou an (Fig. 1).
Panèl sandwich enprime sou yon enprimant 3D konsiste de de po (anwo ak pi ba) ak yon nwayo lasi konkav, dimansyon yo montre nan Tablo 1, e li te fabrike sou yon enprimant 3D Ultimaker 3 (Itali) lè l sèvi avèk metòd depozisyon an ( FDM). teknoloji yo itilize nan pwosesis li yo. Nou 3D enprime plak debaz la ak estrikti prensipal lasi auxetic ansanm, epi enprime kouch anwo a separeman. Sa a ede pou fè pou evite nenpòt konplikasyon pandan pwosesis la retire sipò si konsepsyon an antye gen yo dwe enprime nan yon fwa. Apre enprime 3D, de pati separe yo kole ansanm lè l sèvi avèk superglue. Nou enprime konpozan sa yo lè l sèvi avèk asid polilaktik (PLA) nan pi gwo dansite ranpli (sa vle di 100%) pou anpeche nenpòt domaj enprime lokalize.
Sistèm nan koutim blocage imite menm kondisyon yo fwontyè sipò senp adopte nan modèl analyse nou an. Sa vle di ke sistèm grip la anpeche tablo a deplase sou bor li yo nan direksyon x ak y, sa ki pèmèt kwen sa yo vire toutotou aks x ak y yo. Sa a se fè lè w konsidere filèt ak reyon r = h / 2 nan kat kwen yo nan sistèm nan grip (figi 2). Sistèm blocage sa a asire tou ke chaj aplike a konplètman transfere soti nan machin tès la nan panèl la epi ki aliyen ak liy sant panèl la (figi 2). Nou itilize teknoloji enprime 3D milti-jè (ObjetJ735 Connex3, Stratasys® Ltd., USA) ak rezin komèsyal rijid (tankou seri Vero) pou enprime sistèm grip la.
Dyagram chema nan yon sistèm 3D enprime koutim grip ak asanble li yo ak yon panèl sandwich enprime 3D ak yon nwayo auxetic.
Nou fè tès konpresyon kazi-estatik ki kontwole mouvman lè l sèvi avèk yon ban tès mekanik (Lloyd LR, selil chaj = 100 N) epi kolekte fòs machin ak deplasman nan yon pousantaj echantiyon 20 Hz.
Seksyon sa a prezante yon etid nimerik sou estrikti sandwich yo pwopoze a. Nou sipoze ke kouch anwo ak anba yo te fè nan résine epoksidik kabòn, ak estrikti nan lasi nan nwayo a konkav se te fè nan polymère. Pwopriyete mekanik materyèl yo itilize nan etid sa a yo montre nan Tablo 2. Anplis de sa, rapò san dimansyon rezilta deplasman ak jaden estrès yo montre nan Tablo 3.
Yo te konpare maksimòm deplasman vètikal sans dimansyon yon plak inifòm chaje lib sipòte ak rezilta yo te jwenn nan diferan metòd (Tablo 4). Gen bon akò ant teyori yo pwopoze a, metòd eleman fini ak verifikasyon eksperimantal.
Nou konpare deplasman vètikal teyori zigzag modifye (RZT) ak teyori elastisite 3D (Pagano), teyori deformation taye premye lòd (FSDT), ak rezilta FEM (gade Fig. 3). Teyori taye premye lòd la, ki baze sou dyagram deplasman plak epè multikouch, pi diferan de solisyon elastik la. Sepandan, teyori zigzag modifye a predi rezilta trè egzat. Anplis de sa, nou menm tou nou te konpare estrès taye ki soti nan avyon an ak estrès nòmal nan avyon nan divès teyori, nan mitan ki teyori zigzag la te jwenn rezilta pi egzak pase FSDT (Fig. 4).
Konparezon souch vètikal nòmalize kalkile lè l sèvi avèk diferan teyori nan y = b/2.
Chanjman nan estrès taye (a) ak estrès nòmal (b) atravè epesè yon panèl sandwich, kalkile lè l sèvi avèk teyori divès kalite.
Apre sa, nou analize enfliyans nan paramèt jeyometrik selil inite a ak yon nwayo konkav sou pwopriyete mekanik jeneral panèl sandwich la. Ang selil inite a se paramèt jeyometrik ki pi enpòtan nan konsepsyon estrikti lasi reantrant34,35,36. Se poutèt sa, nou kalkile enfliyans nan ang selil inite a, osi byen ke epesè deyò nwayo a, sou defleksyon total plak la (figi 5). Kòm epesè nan kouch entèmedyè a ogmante, maksimòm defleksyon an dimansyon diminye. Fòs koube relatif la ogmante pou kouch nwayo ki pi epè ak lè \(\frac{{h}_{c}}{h}=1\) (sa vle di, lè gen yon kouch konkav). Panno sandwich ak yon selil inite auxetic (sa vle di \(\theta =70^\circ\)) gen deplasman ki pi piti yo (figi 5). Sa a montre ke fòs koube nwayo auxetic la pi wo pase nwayo auxetic konvansyonèl la, men li mwens efikas e li gen rapò Poisson pozitif.
Devyasyon maksimòm nòmalize yon baton lasi konkav ak diferan ang selil inite ak epesè deyò plan.
Epesè nwayo griyaj auxetic la ak rapò aspè (sa vle di \(\theta=70^\circ\)) afekte deplasman maksimòm plak sandwich la (Figi 6). Li ka wè ke defleksyon maksimòm plak la ogmante ak ogmante h/l. Anplis de sa, ogmante epesè nwayo auxetic diminye porosite estrikti konkav la, kidonk ogmante fòs koube estrikti a.
Devyasyon maksimòm nan panno sandwich ki te koze pa estrikti lasi ak yon nwayo auxetic nan epesè ak longè divès kalite.
Etid la nan jaden estrès se yon zòn enteresan ki ka eksplore pa chanje paramèt jeyometrik selil inite a pou etidye mòd echèk (egzanp, delaminasyon) nan estrikti miltikouch. Rapò Poisson a gen yon pi gwo efè sou jaden estrès taye ki pa nan plan an pase estrès nòmal (gade Fig. 7). Anplis de sa, efè sa a se inhomogeneous nan diferan direksyon akòz pwopriyete yo orthotropic nan materyèl la nan griyaj sa yo. Lòt paramèt jewometrik, tankou epesè, wotè, ak longè estrikti konkav yo, te gen ti efè sou jaden an estrès, kidonk yo pa te analize nan etid sa a.
Chanjman nan eleman estrès taye nan diferan kouch nan yon panèl sandwich ak yon filler lasi ak ang konkavite diferan.
Isit la, yo envestige fòs koube yon plak multikouch ki sipòte lib ak yon nwayo lasi konkav lè l sèvi avèk teyori zigzag la. Yo konpare fòmilasyon yo pwopoze a ak lòt teyori klasik, ki gen ladan teyori elastisite ki genyen twa dimansyon, teyori deformation taye premye lòd, ak FEM. Nou menm tou nou valide metòd nou an lè nou konpare rezilta nou yo ak rezilta eksperimantal sou estrikti sandwich enprime 3D. Rezilta nou yo montre ke teyori zigzag la kapab predi deformation estrikti sandwich nan epesè modere anba chaj koube. Anplis de sa, yo te analize enfliyans nan paramèt jeyometrik nan estrikti konkav lasi sou konpòtman an koube nan panno sandwich. Rezilta yo montre ke kòm nivo auxetic ogmante (sa vle di, θ <90), fòs koube a ogmante. Anplis de sa, ogmante rapò aspè a ak diminye epesè nwayo a ap diminye fòs koube panèl sandwich la. Finalman, efè rapò Poisson a sou estrès taye ki soti nan plan an etidye, epi li konfime ke rapò Poisson a gen pi gwo enfliyans sou estrès taye ki te pwodwi pa epesè plak laminated la. Fòmil yo pwopoze yo ak konklizyon yo ka louvri wout la nan konsepsyon ak optimize nan estrikti multikouch ak file konkav lasi anba kondisyon chaj pi konplèks ki nesesè pou konsepsyon an nan estrikti chaj-pote nan teknoloji ayewospasyal ak byomedikal.
Ansanm done yo itilize ak/oswa analize nan etid aktyèl la disponib nan men otè respektif yo sou demann rezonab.
Aktai L., Johnson AF ak Kreplin B. Kh. Simulation nimerik nan karakteristik sa yo destriksyon nan nwayo siwo myèl. enjenyè. fraktal. fouri. 75(9), 2616–2630 (2008).
Gibson LJ ak Ashby MF Solid Porous: Estrikti ak Pwopriyete (Cambridge University Press, 1999).
Tan pòs: Out-12-2023