Skip to main content
SUPERVISOR
Nima Nouri,Reza Tikkani,Saeed ZeiaeiRad
نیما نوری فعله کری (استاد مشاور) رضا تیکنی (استاد مشاور) سعید ضیائی راد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Asiye Ghanbari nezhad parizi
آسیه قنبری نژادپاریزی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
Auxetic structures exhibit certain abnormal mechanical behaviours such as negative Poisson's ratios, mainly through the intertwined deformation attributes of inter-connected members of macro structural forms. Auxetic tubular structures have been fabricated and studied due to their potential properties against tensile and pressure loads. In this thesis, different auxetic tubular structures which exhibit auxetic behavior in both compression and tension are investigated via finite element method. To validated finite element model, a test piece was fabricated and then tested by a tensil-comression machine. A comparision between expremental data and those obtaind from the finite element model show a good degree of agreement. Effect of different parameters such as void fraction and tubular thickness are examined on the value of force and Poisson ratio of auxetic tubular structures under compression and tension loads. Results show that by decreasing the void fraction and increasing the thickness of tubular under compression and tension loads, the energy absorption of structur will increase. Also, by increasing the void fraction and decreasing the thickness of tubular under compression and tension loads, an increase in negative Poisson's ratio will happen. Comparing different auxetic structures under compression loads show that re-entrant and one of the models with elliptic geometries has the maximum and the minimum energy absorption, respectively. Also, when tensile loads apply, S-shape structure exhibits the maximum energy absorption. The maximum and minimum negative Poisson's ratio are related to the S-shape and the re-entrant structures, respectively. Based on modal analysis it can be observed that via increasing the thickness of the tubular and also by decreasing the void fraction cause to increase the structure’s natural frequencies. However, the effect of thickness on increasing the natural frequency is not significant while a considerable effect was observed from void fraction. Also, comparing different auxetic structures show that the re-entrant and one of the models of elliptic geometries have the maximum and the minimum longitudinal frequency, respectively. Keywords: Auxetic structure; Negetive Poisson's ratio; Finite element method; Void fraction; Modal analysis.
مواد و ساختارهای آگزتیک نوع جدیدی از ساختارهای بسیار پرکاربرد در زمینه علوم و مهندسی می‌باشند. این ساختارها که دارای ضریب پواسون‌منفی و دارای خواص مکانیکی جالب و قابل‌توجهی می‌باشند، قابلیت کاربرد فراوانی در سازه‌های مکانیکی دارند. در سال‌های اخیر مطالعات بر روی رفتارها و خواص این ساختارها به‌شدت رشد کرده و نتایج حاصل، پیشرفت‌های چشمگیری در این زمینه را حکایت می‌کند. در این پایان‌نامه به مطالعه‌ی رفتار استاتیکی و ارتعاشی لوله‌های دارای ساختار آگزتیک با روش اجزاء محدود و با استفاده از نرم‌افزار آباکوس پرداخته می‌شود. همچنین چندین هندسه مختلف آگزتیک مورد بررسی و مقایسه هم‌زمان قرار خواهد گرفت. در این تحقیق، پس از صحت‌سنجی نتایج حاصل از حل اجزاءمحدود با مقایسه آزمون تجربی، به بررسی تأثیر پارامترهای مختلف ازجمله ضریب کسرحجمی‌حفره و ضخامت لوله بر مقدار نیرو و ضریب پواسون ساختار لوله‌ای آگزتیک تحت کشش و فشار پرداخته‌شده است. نتایج حاصل از این تحقیق حاکی از آن است که کاهش ضریب کسر حجمی حفره و افزایش ضخامت در هر دو عمل کشش و فشار باعث افزایش جذب انرژی شده است. همچنین افزایش ضریب کسرحجمی‌حفره و کاهش ضخامت در هر دو عمل کشش و فشار باعث افزایش ضریب پواسون منفی می‌شود. علاوه‌براین، با مقایسه هندسه‌های مختلف تحت ‌فشار مشخص شد که هندسه لانه‌زنبوری درون-رو و یکی از مدل‌های هندسه‌ی بیضی شکل به‌ترتیب بیشترین و کمترین جذب انرژی را دارند و تحت عمل کشش، هندسه‌ی Sشکل بیشترین جذب انرژی را نشان می‌دهد. همچنین بیشترین و کمترین مقدار ضریب پواسون منفی به ترتیب مربوط به هندسه‌های S‌شکل با مقدار -1.65 و هندسه لانه‌زنبوری درون-رو با مقدار -0.2 می‌باشد. در انتها، با بررسی آنالیز مودال مشاهده شد که با افزایش ضخامت و کاهش کسرحجمی‌حفره فرکانس طبیعی افزایش یافته است. که این امر با تغییر ضخامت، تغییرات بسیار ناچیزی را نشان می‌دهد اما با تغییر کسرحجمی حفره تغییرات قابل توجهی را منجر می‌شود. همچنین با مقایسه هندسه‌های مختلف لوله‌ای آگزتیک مشخص شد که بیشترین و کمترین فرکانس طبیعی طولی به ‌ترتیب مربوط به هندسه‌ی درون-رو و یکی از مدل‌های هندسه‌ی بیضی شکل می‌باشد. کلمات کلیدی: ساختارهای آگزتیک، ضریب پواسون منفی، روش اجزاء محدود، کسرحجمی‌حفره ، آنالیز مودال

ارتقاء امنیت وب با وف بومی