شماره ركورد
34217
پديد آورنده
محمدامين ادريسي
عنوان
بررسي تجربي اثر نسبت قطر كوچك به قطر بزرگ بر روي نسبت پواسون سازه آگزتيك با سلول¬هاي بيضوي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/7/7
استاد راهنما
حبيب اله اكبري
استاد مشاور
.
دانشكده
مهندسي مكانيك
چكيده
اين پژوهش به تحليل تجربي و مدلسازي آماري رفتار مكانيكي سازههاي مشبك آگزتيك با هندسه¬ سلولهاي بيضوي، ساختهشده از جنس PLA با استفاده از فناوري چاپ سهبعدي، ميپردازد. هدف اصلي، تعيين تأثير كمي متغيرهاي هندسي كليدي - شامل نسبت ابعادي بيضي (A) در محدوده 1 تا 3 و نسبت ضخامت به قطر كوچك (B) در محدوده 0.06 تا 0.12 - بر خواص خروجي شامل نسبت پواسون مؤثر، مدول الاستيك، مقاومت فشاري و چقرمگي است. طرح آزمايش فاكتوريل مركزي در نرمافزار ديزاين اكسپرت به منظور طراحي آزمايشها و استخراج مدلهاي رگرسيوني مورد استفاده قرار گرفت كه نتايج آن دقت برازش بالا (با R2 در محدوده 0.83 تا 0.99) را تأييد كرد. نتايج تحليل واريانس نشان داد كه تمامي خواص مكانيكي بهطور معنيداري تحت تأثير اثرات متقابل و غيرخطي پارامترهاي A و B قرار دارند. مهمترين يافته در خصوص عملكرد آگزتيك، معنيداري قوي اثر متقابل غيرخطي A2B بود. قويترين رفتار آگزتيك (كمترين نسبت پواسون موثر)، در ناحيه كمترين ضخامت ديواره (B پايين) و مقادير متوسط نسبت ابعادي (A متوسط) حاصل ميشود. مقاومت فشاري و مدول الاستيك عمدتاً با افزايش ضخامت (B بالا) تقويت ميگردند. تحليل بهينهسازي همزمان براي دستيابي به بهترين سازش ميان اهداف متضاد (حداكثر مقاومت و حداقل نسبت پواسون) انجام شد كه منجر به دستيابي به مقاومت فشاري نهايي 317.7 مگاپاسكال و نسبت پواسون 0.135 در نقطه بهينه A = 1 و B = 0.12 گرديد. اين نتايج، ديدگاه جامعي در مورد مكانيزمهاي عملكردي سازه و استراتژيهاي طراحي كمي براي توليد ساختارهاي آگزتيك با كارايي بالا در كاربردهاي مهندسي فراهم ميآورد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/09/15
عنوان به انگليسي
Experimental Investigation of the Effect of Minor-to-Major Diameter Ratio on the Poissonʹs Ratio of Auxetic Structures with Elliptical Cells
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدامين ادريسي
چكيده به لاتين
This research presents the experimental analysis and statistical modeling of the mechanical behavior of auxetic lattice structures with elliptical cell geometry, fabricated from PLA using 3D printing technology. The primary objective is to quantitatively determine the influence of key geometric variables—including the elliptical aspect ratio (A) in the range of 1 to 3 and the thickness-to-minor-diameter ratio (B) in the range of 0.06 to 0.12 - on the output properties: effective Poissonʹs ratio, elastic modulus, compressive strength, and toughness. A Central Composite Design experiment was employed in the Design-Expert software for designing the tests and extracting regression models, which confirmed a high fit accuracy (with R2 ranging from 0.83 to 0.99). Analysis of Variance results indicated that all mechanical properties are significantly influenced by the interactive and nonlinear effects of parameters A and B. The most significant finding regarding auxetic performance was the strong significance of the A2B nonlinear interaction effect. The strongest auxetic behavior (lowest effective Poissonʹs ratio) is achieved in the region of the lowest wall thickness (low B) and intermediate aspect ratios (intermediate A). Conversely, compressive strength and elastic modulus are primarily enhanced by increasing the thickness (high B). A simultaneous optimization analysis was performed to achieve the best compromise between the conflicting objectives (maximum strength and minimum Poissonʹs ratio), which resulted in a final compressive strength of 317.7 MPa and an effective Poissonʹs ratio of – 0.135 at the optimum point of A = 1 and B = 0.12. These results provide a comprehensive understanding of the structural mechanisms and quantitative design strategies for producing high-performance auxetic structures for engineering applications.
كليدواژه هاي فارسي
سازه هاي آگزتيك , نسبت پواسون , سلول هاي بيضوي , مدلسازي سطح پاسخ , مقاومت فشاري
كليدواژه هاي لاتين
Auxetic Structures , Poissonʹs Ratio , Elliptical Cells , Response Surface Methodology , Compressive Strength
Author
Mohammad Amin Edrisi
SuperVisor
Dr. Habibollah Akbari