| ١ تحلیل و بهینه سازی ساختارهای مشبک سلولی با استفاده از روش اجزاء محدود |
| کد مقاله : 1043-CMBM2022 |
| نویسندگان |
|
محمدرضا کامران فرد *1، حسین دریجانی2، فاطمه دریجانی3 1بخش مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان 2بخش مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی شهید باهنر کرمان، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران 3مربی، دانشگاه فنی و حرفه‌ای تهران، تهران |
| چکیده مقاله |
| تولید مواد به روش افزودن ماده و ایجاد ساختارهای مشبک سلولی، یکی از بروزترین روش‌های تولید ماده است که از جمله کاربردهای آن، در صنایع پزشکی و هوافضا می‌باشد. در این مقاله، به بررسی رفتار مکانیکی یک سازه متشکل از پرکاربردترین ساختارهای منظم مشبک سلولی(BCC، BCCZ، FCC، FCCZ و Cubic) که strut های آن‌ها را می‌توان تیرهایی با مقاطع طولی (دایره، مستطیل، مربع، مثلث، I شکل، قوطی) در نظر گرفت، پرداخته خواهد شد. در این تحلیل، با درنظرگرفتن هر strut بعنوان یک المان تیر، ابتدا ماتریس سختی آن در دستگاه مختصات مرجع بر حسب موقعیت هندسی ابتدا و انتها و جهت گیری آن و همچنین سایر مشخصات هندسی و مکانیکی ساخته می شود و با اسمبل کردن ماتریس سختی اجزای سازه، ماتریس سختی کل محاسبه می‌گردد. به منظور مقایسه بین رفتار مکانیکی سازه بر اساس ساختار و فرم strut های آن ساختار، نمودارهای تنش-کرنش و همچنین پارامترهایی همچون نسبت سختی به وزن، مدول الاستیک معادل، ضریب پواسون معادل، از انجام تحلیل استخراج می-شوند. در نهایت مشخص می‌شود که با تغییر شکل سطح مقطع، می-توان به نسبت سختی به وزن بالاتری برای سازه‌‌‌های مذکور دست یافت؛ به طوریکه شکل سطح مقطع I شکل بین اشکال سطح مقطع بررسی شده، بالاترین نسبت سختی به وزن را دارا بود. ضمن اینکه در انتهای این بررسی دیده شد که همین بهترین شکل سطح مقطع را نیز می‌توان با چرخاندن محورهای اصلی‌اش در صفحه سطح مقطع، به نسبت سختی به وزن بالاتری برای آن دست یافت. |
| کلیدواژه ها |
| تولید مواد به روش افزودن ماده، ساختارهای مشبک سلولی، رفتار مکانیکی، المان تیر. |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |