هيكل جديد على شكل قرص مضلع معدّل معاد إدخاله لتعزيز السلوك المساعد: دراسة تحليلية ورقمية بواسطة FEA
Title A novel modified re-entrant honeycomb structure to enhance the auxetic behavior: Analytical and numerical study by FEA
الباحث الرئيس عصام ربيع ابراهيم محمود
التخصص: الهندسة الميكانيكية
التخصص الدقيق: هندسة المواد المتقدمة
المستخلص: المواد أو الهياكل المساعدة عند تطبيق حمل الشد أو الضغط تتوسع أو تتقلص بشكل جانبي ، على التوالي. على مر السنين ، تم اقتراح العديد من الهياكل المساعدة. النوع الأكثر دراسة هو نموذج قرص العسل المعاد إدخاله. في هذا العمل ، تم اقتراح نموذج جديد على شكل قرص عسل معدّل جديد لتحسين الخصائص المرنة للهيكل عن طريق إضافة أعضاء إضافية إلى خلية الوحدة. تُشتق المعادلات التحليلية لنسبة بواسون ، والانفعال ، والانحراف ، ومعامل يونغ في اتجاهين متعامدين. يوفر النموذج المقترح قيمًا أعلى بكثير لنسبة بواسون السالبة (NPR) لنفس الكثافة النسبية في التحميل في اتجاه واحد على حساب الاتجاه المتعامد الآخر عند مقارنته بنموذج قرص العسل الحالي العائد. يتم تقييم النتائج لمعلمات هندسية متعددة لحساب NPR
Abstract: Auxetic materials or structures on the application of a tensile or compressive load expand or contract laterally, respectively. Over the years, multiple auxetic structures have been proposed. The most studied type is the re-entrant honeycomb model. In this work, a novel modified re-entrant honeycomb model is proposed to improve the elastic properties of the structure by adding additional members to the unit cell. Analytical equations for the Poisson’s ratio, strain, deflection and Young’s modulus are derived in two orthogonal directions. The proposed model provides significantly higher values of Negative Poisson’s Ratio (NPR) for the same relative density in loading in one direction at the cost of other orthogonal direction when compared to the existing re-entrant honeycomb model. The results are evaluated for multiple geometric parameters for the calculation of NPR.