8695

بررسي جذب انرژي ساختارهاي هگزاگونال طبقه‌بندي شده تابعي به روش ساخت افزايشي رزيني

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1402

دكتر رامين هاشمي

محمد مهدي بازيار

1402/07/17

مهندسي مكانيك

Investigation of energy absorption of graded hexagonal structures using Vat polymerization

استفاده از ساختارهاي لانه زنبوري در كاربردهاي مختلف مهندسي (به عنوان مثال هوافضا، هواپيما، قطارهاي پرسرعت و صنعت خودروسازي) به دليل نسبت استحكام به وزن بالا در حال افزايش است. همچنين از اين ساختارها براي جذب انرژي در صنايع گوناگون استفاده‌هاي متنوعي مي‌شود. اين سازه‌ها، كرنش بزرگ و انرژي زيادي بدون ايجاد تنش بالا تحمل مي‌كنند. جذب انرژي در چنين سازه‌هايي ممكن است به شكل تبديل انرژي جنبشي به انواع ديگر انرژي با استفاده از تغيير شكل الاستيك/پلاستيك، ناپايداري‌هاي مكانيكي و شكست تعريف شود. ايده مواد طبقه بندي شده تابعي (FGMs) در اواسط دهه 1980 در ژاپن ارائه شد. نتايج استفاده از مواد طبقه بندي شده تابعي، كاهش معنا داري را در شدت تنش‌هاي سطحي در قياس با كامپوزيت‌ها نشان مي‌داد كه در عين حال كيفيت سازه و شكل پذيري را حفظ مي‌كرد. در اين مواد يك تغيير پيوسته، پله‌اي يا فضايي در ساختار وجود دارد كه باعث بوجود آمدن خواص ويژه‌اي مي‌شود. روش‌هاي مختلفي براي توليد مواد طبقه بندي شده تابعي وجود دارد كه در اين پروژه از روش ساخت افزايشي و پرينترهاي رزيني LCD استفاده شده است. براي ارتقاي مفهوم مواد طبقه بندي شده تابعي، روشي ارائه شده كه با تغيير مدت زمان پخت، خواص مكانيكي آن را تغيير ‌مي‌داد؛ به اين صورت كه هرچه مدت زمان پخت افزايش مي‌يافت، مدول و حداكثر تنش تسليم آن نيز افزايش مي‌يافتند. در اين پروژه ابتدا به بررسي دقت و پرينت پذيري دستگاه پرداخته شده است. در اين مرحله تعدادي قطعه‌ي استوانه‌اي با مدت زمان پخت مختلف پرينت و قطرهاي هر بخش از آن اندازه گيري شدند. همچنين براي بررسي خواص مكانيكي رزين و تغييرات آن با تغيير مدت زمان پخت، تعداد 60 نمونه تست كشش پرينت شده و تحليل نتايج تست كشش آن نيز ارائه شده است. در نهايت و با روشي كه پيش از اين اشاره شد، با تغيير زمان پخت لايه‌هاي مختلف، ساختارهاي هگزاگونال طبقه بندي شده پرينت و با هدف بررسي ميزان جذب انرژي پيش از شكست تحت تست فشار قرار گرفته‌اند.

ساختارهاي هگزاگونال , پرينتر نوري , فرامواد مكانيكي , جذب انرژي , ساختارهاي طبقه بندي شده