Nature.com ကိုလာရောက်လည်ပတ်သည့်အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါသည်။ သင်သည် အကန့်အသတ်ရှိသော CSS ပံ့ပိုးမှုဖြင့် ဘရောက်ဆာဗားရှင်းကို အသုံးပြုနေပါသည်။ အကောင်းဆုံးအတွေ့အကြုံအတွက်၊ အပ်ဒိတ်လုပ်ထားသောဘရောက်ဆာ (သို့မဟုတ် Internet Explorer တွင် လိုက်ဖက်ညီသောမုဒ်ကိုပိတ်ပါ) ကိုအသုံးပြုရန် ကျွန်ုပ်တို့အကြံပြုအပ်ပါသည်။ ဤအတောအတွင်း၊ ဆက်လက်ပံ့ပိုးမှုသေချာစေရန်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ပုံစံများနှင့် JavaScript မပါဘဲဆိုက်ကို ပြသနေပါသည်။
Sandwich panel များကို မြင့်မားသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် စက်မှုလုပ်ငန်းများစွာတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံများ၏ ကြားခံအလွှာသည် အမျိုးမျိုးသော loading အခြေအနေများအောက်တွင် ၎င်းတို့၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို ထိန်းချုပ်ရန်နှင့် မြှင့်တင်ရာတွင် အလွန်အရေးကြီးသောအချက်ဖြစ်သည်။ Concave lattice အဆောက်အဦများသည် အကြောင်းအမျိုးမျိုးကြောင့် အသားညှပ်ပေါင်မုန့်ပုံစံများတွင် ကြားခံအလွှာများအဖြစ် အသုံးပြုရန် ထူးချွန်သော ကိုယ်စားလှယ်လောင်းများဖြစ်သည့်အတွက် ၎င်းတို့၏ elasticity (ဥပမာ Poisson ၏အချိုးအစားနှင့် elastic stiffness တန်ဖိုးများ) နှင့် ရိုးရှင်းမှုအတွက် ductility (ဥပမာ၊ မြင့်မားသော elasticity)။ ယူနစ်ဆဲလ်များဖွဲ့စည်းသည့် ဂျီဩမေတြီဒြပ်စင်များကိုသာ ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် ခွန်အားမှ အလေးချိန်အချိုးဂုဏ်သတ္တိများကို ရရှိသည်။ ဤတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု (ဆိုလိုသည်မှာ zigzag သီအိုရီ)၊ တွက်ချက်မှု (ဥပမာ၊ ကန့်သတ်ဒြပ်စင်) နှင့် စမ်းသပ်စစ်ဆေးမှုများကို အသုံးပြု၍ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု (ဆိုလိုသည်မှာ၊ ဇစ်ဇတ်သီအိုရီ) ကို အသုံးပြု၍ 3-အလွှာမှ concave core sandwich panel ၏ flexural တုံ့ပြန်မှုကို စုံစမ်းစစ်ဆေးပါသည်။ အသားညှပ်ပေါင်မုန့်ဖွဲ့စည်းပုံ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြုအမူအားလုံးအပေါ် ကျွန်ုပ်တို့သည် ထောင့်၊ အထူ၊ အထူ၊ ယူနစ်ဆဲလ်အလျားနှင့် အမြင့်အချိုး) ၏ အမျိုးမျိုးသော ဂျီဩမေတြီဘောင်ဘောင်များ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာပါသည်။ သမရိုးကျ ဆန်ခါများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အနုတ်လက္ခဏာ Poisson ၏ အချိုးအစားရှိသော core structures များသည် flexural strength ပိုမိုမြင့်မားပြီး သမားရိုးကျ ဆန်ခါများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အနည်းငယ်မျှသာ ဖိအားများရှိကြောင်း တွေ့ရှိရပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏တွေ့ရှိချက်များသည် အာကာသယာဉ်နှင့် ဇီဝဆေးပညာဆိုင်ရာအသုံးချမှုများအတွက် ဗိသုကာဆိုင်ရာ အူတိုင်ရာဇမတ်ကွက်များပါရှိသော အဆင့်မြင့် အင်ဂျင်နီယာအလွှာပေါင်းစုံ အဆောက်အဦများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးအတွက် လမ်းခင်းပေးနိုင်ပါသည်။
၎င်းတို့၏ မြင့်မားသော ကြံ့ခိုင်မှုနှင့် အလေးချိန်နည်းပါးမှုကြောင့် အသားညှပ်ပေါင်မုန့်တည်ဆောက်ပုံများကို စက်မှုနှင့် အားကစားဆိုင်ရာ ပစ္စည်းဒီဇိုင်း၊ အဏ္ဏဝါ၊ လေကြောင်း၊ အာကာသနှင့် ဇီဝဆေးဘက်ဆိုင်ရာ အင်ဂျင်နီယာများ အပါအဝင် စက်မှုလုပ်ငန်းများစွာတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။ Concave lattice structures များသည် ၎င်းတို့၏ သာလွန်သော စွမ်းအင်စုပ်ယူမှုစွမ်းရည်နှင့် မြင့်မားသော ခွန်အားမှအလေးချိန်အချိုးဂုဏ်သတ္တိများ1,2,3 တို့ကြောင့် ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံများတွင် အဓိကအလွှာများအဖြစ် သတ်မှတ်ခံရနိုင်သည့် အလားအလာရှိသော ကိုယ်စားလှယ်လောင်းတစ်ဦးဖြစ်သည်။ ယခင်က စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်လာစေရန် ပေါ့ပါးသော အသားညှပ်ပေါင်မုန့် အဆောက်အဦများကို ဒီဇိုင်းထုတ်ရန် ကြီးမားသော ကြိုးပမ်းမှုများ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ထိုကဲ့သို့သော ဒီဇိုင်းများတွင် သင်္ဘောကိုယ်ထည်များအတွင်း ဖိအားမြင့်တင်ဆောင်မှုများ နှင့် မော်တော်ကား 4,5 ရှိ ရှော့ခ်စုပ်ကိရိယာများ ပါဝင်သည်။ အသားညှပ်ညှပ်ပြားဖွဲ့စည်းပုံသည် အလွန်ရေပန်းစားပြီး၊ ထူးခြားပြီး အသားညှပ်ပေါင်မုန့်တည်ဆောက်မှုအတွက် သင့်လျော်သည့် အကြောင်းရင်းမှာ ၎င်း၏ elastomechanical ဂုဏ်သတ္တိများ (ဥပမာ- elastic stiffness နှင့် Poisson နှိုင်းယှဉ်မှု) ကို လွတ်လပ်စွာ ချိန်ညှိနိုင်ခြင်း ဖြစ်သည်။ ထိုကဲ့သို့သော စိတ်ဝင်စားစရာကောင်းသည့် ပိုင်ဆိုင်မှုတစ်ခုမှာ အလျားလိုက် ဆန့်လိုက်သောအခါတွင် ရာဇမတ်ကွက်ဖွဲ့စည်းပုံ၏ ဘေးဘက် ချဲ့ထွင်မှုကို ရည်ညွှန်းသည့် auxetic အပြုအမူ (သို့မဟုတ် အနုတ်လက္ခဏာ Poisson ၏အချိုး) ဖြစ်သည်။ ဤပုံမှန်မဟုတ်သောအပြုအမူသည် ၎င်း၏ဖွဲ့စည်းပုံအခြေခံမူလတန်းဆဲလ် 7,8,9 ၏အသေးစားဖွဲ့စည်းပုံဒီဇိုင်းနှင့်ဆက်စပ်နေသည်။
Lakes ၏ auxetic foams များထုတ်လုပ်ခြင်းအတွက် ကနဦးသုတေသနပြုကတည်းက၊ အနုတ်လက္ခဏာ Poisson ၏အချိုး 10,11 ဖြင့် porous structures များတည်ဆောက်ရန် သိသာထင်ရှားသောကြိုးပမ်းမှုများပြုလုပ်ခဲ့သည်။ Chiral၊ Semi-rigid၊ နှင့် rigid rotating unit cells ကဲ့သို့သော ဂျီသြမေတြီများစွာကို အဆိုပြုထားပြီး ၎င်းတို့အားလုံးသည် auxetic အပြုအမူများကို ပြသထားသည်။ 3D ပရင့်ထုတ်ခြင်းဟုလည်းသိကြသော AM နည်းပညာများ ထွန်းကားလာခြင်းကြောင့် အဆိုပါ 2D သို့မဟုတ် 3D auxetic structures13 ကို အကောင်အထည်ဖော်ရာတွင် အဆင်ပြေချောမွေ့စေပါသည်။
auxetic အပြုအမူသည် ထူးခြားသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို ပေးသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ Lakes နှင့် Elms14 သည် auxetic foams များသည် အထွက်နှုန်းမြင့်မားပြီး၊ စွမ်းအင်စုပ်ယူမှုစွမ်းရည်ပိုမိုမြင့်မားပြီး သမားရိုးကျအမြှုပ်များထက် တောင့်တင်းမှုနည်းပါးကြောင်း ပြသထားသည်။ auxetic foams ၏ ဒိုင်းနမစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ပတ်သက်၍ ၎င်းတို့သည် ရွေ့လျားနေသော ဖောက်ထွင်းခံရမှုများအောက်တွင် ပိုမိုခံနိုင်ရည်ရှိပြီး သန့်စင်သောတင်းကျပ်မှုအောက်တွင် ပိုမိုရှည်လျားမှုကို ပြသသည်။ ထို့အပြင်၊ ပေါင်းစပ်များတွင် အားဖြည့်ပစ္စည်းများအဖြစ် auxetic fibers ကိုအသုံးပြုခြင်းသည် ၎င်းတို့၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများ 16 နှင့် fiber stretch 17 ကြောင့်ပျက်စီးမှုကိုခံနိုင်ရည်ရှိစေမည်ဖြစ်သည်။
ကွေးညွှတ်ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံများ၏ core အဖြစ် concave auxetic structures များကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့် flexural stiffness နှင့် strength18 အပါအဝင် ၎င်းတို့၏ လေယာဉ်ပြင်ပစွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်ကြောင်း သုတေသနပြုချက်များအရ သိရသည်။ အလွှာပုံစံပုံစံကို အသုံးပြု၍ auxetic core တစ်ခုသည် ပေါင်းစပ် panels များ၏ အရိုးကျိုးနိုင်မှုကို တိုးမြင့်စေနိုင်သည်ကို သတိပြုမိပါသည်။ သမရိုးကျ အမျှင် 20 နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အက်ဆစ် အမျှင်များပါရှိသော ပေါင်းစပ်များသည်လည်း အက်ကွဲပျံ့နှံ့မှုကို တားဆီးပေးပါသည်။
Zhang et al.21 သည် ဆဲလ်ဖွဲ့စည်းပုံများ ပြန်လည်ဖြစ်ပေါ်လာခြင်း၏ ရွေ့လျားတိုက်ဆိုင်မှုပုံစံကို နမူနာပြခဲ့သည်။ auxetic ယူနစ်ဆဲလ်၏ထောင့်ကို တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် ဗို့အားနှင့် စွမ်းအင်စုပ်ယူမှုကို မြှင့်တင်နိုင်သည်၊ ၎င်းသည် ပိုဆိုးသော Poisson အချိုးဖြင့် ဆန်ခါကို ဖြစ်ပေါ်စေသည် ။ ထိုကဲ့သို့သော auxetic sandwich panel များကို မြင့်မားသော strain rate သက်ရောက်မှု loads များမှ အကာအကွယ်တည်ဆောက်ပုံများအဖြစ် အသုံးပြုနိုင်ကြောင်းလည်း အကြံပြုထားသည်။ Imbalzano et al.22 မှ auxetic composite sheets များသည် ပလပ်စတစ်ပုံသဏ္ဍာန်ကြောင့် စွမ်းအင်ပိုရနိုင်သည် (ဆိုလိုသည်မှာ နှစ်ဆပိုများ) စုပ်ယူနိုင်ပြီး ပြောင်းပြန်အလွှာများထက် ထိပ်အရှိန်ကို 70% လျှော့ချနိုင်သည်ဟု ဆိုသည်။
မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ auxetic filler ဖြင့် အသားညှပ်ပေါင်မုန့်တည်ဆောက်ပုံများကို ကိန်းဂဏာန်းနှင့် စမ်းသပ်လေ့လာမှုများတွင် များစွာအာရုံစိုက်ခဲ့သည်။ ဤလေ့လာမှုများသည် ဤအသားညှပ်ပေါင်မုန့်များ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို မြှင့်တင်ရန် နည်းလမ်းများကို မီးမောင်းထိုးပြပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ sandwich panel ၏ core အဖြစ် လုံလောက်သော အထူအပါးရှိသော အလွှာကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းသည် အပြင်းထန်ဆုံး အလွှာ ၂၃ ထက် ပိုမိုထိရောက်သော Young's modulus ကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ laminated beam 24 သို့မဟုတ် auxetic core tubes 25 ၏ ကွေးညွှတ်မှုကို optimization algorithm ဖြင့် မြှင့်တင်နိုင်ပါသည်။ ပိုမိုရှုပ်ထွေးသောဝန်များအောက်တွင် တိုးချဲ့နိုင်သော core sandwich တည်ဆောက်ပုံများကို စက်ပိုင်းဆိုင်ရာစမ်းသပ်ခြင်းဆိုင်ရာ အခြားလေ့လာမှုများရှိပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ auxetic aggregates များဖြင့် ကွန်ကရစ် ပေါင်းစပ်များကို ဖိသိပ်ခြင်း စမ်းသပ်ခြင်း၊ ပေါက်ကွဲစေသော loads 27 အောက်တွင် အသားညှပ်ပေါင်မုန့်များ ၊ bending tests 28 နှင့် low-velocity impact tests 29 နှင့် functionally differentiated auxetic aggregates30 ရှိသော sandwich panels များ၏ non-linear bending ကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။
ကွန်ပြူတာ သရုပ်ဖော်မှုများနှင့် ယင်းကဲ့သို့သော ဒီဇိုင်းများ၏ စမ်းသပ်မှု အကဲဖြတ်မှုများသည် အချိန်ကုန်ပြီး ငွေကုန်ကြေးကျများသောကြောင့်၊ မတရားသော Loading အခြေအနေများအောက်တွင် multilayer auxetic core တည်ဆောက်ပုံများကို ဒီဇိုင်းဆွဲရန် လိုအပ်သော အချက်အလက်များကို ထိထိရောက်ရောက်နှင့် တိကျမှန်ကန်စွာ ပေးနိုင်သည့် သီအိုရီနည်းလမ်းများကို ဖော်ထုတ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ ကျိုးကြောင်းဆီလျော်သောအချိန်။ သို့သော် ခေတ်မီ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနည်းများသည် အကန့်အသတ်များစွာရှိသည်။ အထူးသဖြင့်၊ ဤသီအိုရီများသည် အတော်အတန်ထူသော ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ၏ အပြုအမူကို ခန့်မှန်းရန်နှင့် ကျယ်ပြန့်စွာကွဲပြားသော elastic ဂုဏ်သတ္တိရှိသော ပစ္စည်းများစွာဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော ပေါင်းစပ်များကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် လုံလောက်သောတိကျမှုမရှိပါ။
ဤခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုပုံစံများသည် အသုံးချခံဝန်များနှင့် နယ်နိမိတ်အခြေအနေများပေါ်တွင်မူတည်သောကြောင့်၊ ဤနေရာတွင် ကျွန်ုပ်တို့သည် auxetic core sandwich panels များ၏ flexural အပြုအမူကို အာရုံစိုက်ပါမည်။ ထိုသို့သောခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုများအတွက်အသုံးပြုသည့် ညီမျှသောအလွှာသီအိုရီသည် အလယ်အလတ်အထူအသားညှပ်ပေါင်မုန့်ပေါင်းစပ်များတွင် အလွန်တူညီမှုမရှိသော ချော်ရည်များအတွင်း ရှွန်းနှင့် axial stresses များကို မှန်ကန်စွာခန့်မှန်း၍မရပါ။ ထို့အပြင်၊ အချို့သောသီအိုရီများတွင် (ဥပမာ၊ အလွှာသီအိုရီတွင်)၊ kinematic variables အရေအတွက် (ဥပမာ၊ ရွှေ့ပြောင်းခြင်း၊ အလျင်စသည်ဖြင့်) သည် အလွှာများ၏ အရေအတွက်ပေါ်တွင် ပြင်းထန်စွာမူတည်ပါသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ အလွှာတစ်ခုစီ၏ ရွေ့လျားမှုနယ်ပယ်ကို အမှီအခိုကင်းစွာ ဖော်ပြနိုင်ပြီး အချို့သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အဆက်ပြတ်မှုကို ကျေနပ်စေပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ၎င်းသည် မော်ဒယ်ရှိ variable အများအပြားကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် ဦးတည်စေပြီး၊ ဤချဉ်းကပ်မှုကို တွက်ချက်မှုအရ စျေးကြီးစေသည်။ အဆိုပါကန့်သတ်ချက်များကိုကျော်လွှားရန်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် multilevel သီအိုရီ၏ သီးခြားအမျိုးအစားခွဲတစ်ခုဖြစ်သည့် zigzag သီအိုရီကို အခြေခံ၍ ချဉ်းကပ်မှုကို အဆိုပြုပါသည်။ သီအိုရီသည် လေယာဉ်အတွင်း ရွေ့ပြောင်းမှု၏ zigzag ပုံစံဟု ယူဆကာ laminate ၏ အထူတစ်လျှောက်လုံး shear stress ၏ အဆက်ပြတ်မှုကို ပေးသည်။ ထို့ကြောင့်၊ zigzag သီအိုရီသည် laminate ရှိအလွှာအရေအတွက်မခွဲခြားဘဲ kinematic variable အရေအတွက်ကို တူညီစေသည်။
ကွေးနေသော loads အောက်တွင် concave cores ရှိသော အသားညှပ်ပေါင်မုန့်ပြားများ၏ အပြုအမူကို ခန့်မှန်းရာတွင် ကျွန်ုပ်တို့၏နည်းလမ်း၏ စွမ်းအားကို ပြသရန်အတွက် ကျွန်ုပ်တို့၏ရလဒ်များကို ဂန္ထဝင်သီအိုရီများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ခဲ့သည် (ဆိုလိုသည်မှာ ကျွန်ုပ်တို့၏ချဉ်းကပ်ပုံကို တွက်ချက်မှုပုံစံများ (ဆိုလိုသည်မှာ ကန့်သတ်ဒြပ်စင်များ) နှင့် စမ်းသပ်ဒေတာ (ဆိုလိုသည်မှာ သုံးမှတ်ကွေးခြင်း)၊ 3D ရိုက်နှိပ်ထားသော အသားညှပ်ပေါင်မုန့်များ)။ဤအဆုံးတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် zigzag သီအိုရီကို အခြေခံ၍ ရွှေ့ပြောင်းခြင်းဆိုင်ရာ ဆက်ဆံရေးကို ဦးစွာရယူပြီးနောက် Hamilton နိယာမကို အသုံးပြု၍ ဖွဲ့စည်းထားသော ညီမျှခြင်းများကို ရယူပြီး Galerkin နည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ ၎င်းတို့ကို ဖြေရှင်းခဲ့သည်။ ရရှိသောရလဒ်များသည် ဒီဇိုင်းနှင့်သက်ဆိုင်သည့် အစွမ်းထက်သောကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ပိုမိုကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများရှိသော အဆောက်အဦများကို ရှာဖွေရာတွင် အထောက်အကူဖြစ်စေသော auxetic fillers များပါရှိသော အသားညှပ်ပေါင်မုန့်ပြားများ၏ ဂျီဩမေတြီဘောင်ဘောင်များ။
သုံးလွှာအသားညှပ်ပေါင်မုန့်အကန့် (ပုံ. 1) ကိုစဉ်းစားပါ။ ဂျီဩမေတြီဒီဇိုင်းဘောင်များ- အပေါ်အလွှာ \({h}_{t}\), အလယ်အလွှာ \({h}_{c}\) နှင့် အောက်အလွှာ \({h}_{ b }\) အထူ။ ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံ အူတိုင်တွင် ပေါက်နေသော ရာဇမတ်ကွက်ဖွဲ့စည်းပုံ ပါ၀င်သည်ဟု ကျွန်ုပ်တို့ ယူဆပါသည်။ ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံတွင် မူလတန်းဆဲလ်များ ပါ၀င်ပြီး တစ်ခုနှင့်တစ်ခု အစီအစဥ်အတိုင်း စီစဥ်ထားသည်။ concave တည်ဆောက်ပုံ၏ ဂျီဩမေတြီ ဘောင်များကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့်၊ ၎င်း၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ (ဆိုလိုသည်မှာ Poisson ၏ အချိုးအစား တန်ဖိုးများနှင့် elastic တင်းမာမှု) ကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ မူလဆဲလ်များ၏ ဂျီဩမေတြီဆိုင်ရာ ဘောင်များကို ပုံများတွင် ပြထားသည်။ ထောင့် (θ)၊ အလျား (ဇ)၊ အမြင့် (L) နှင့် ကော်လံအထူ (t) အပါအဝင် 1။
zigzag သီအိုရီသည် အလယ်အလတ်အထူရှိသော အလွှာလိုက်ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံများ၏ ဖိစီးမှုနှင့် တင်းမာမှုဆိုင်ရာ အပြုအမူအတွက် အလွန်တိကျသော ခန့်မှန်းချက်များကို ပေးပါသည်။ zigzag သီအိုရီတွင် ဖွဲ့စည်းပုံရွှေ့ပြောင်းခြင်းတွင် အပိုင်းနှစ်ပိုင်းပါဝင်သည်။ ပထမအပိုင်းသည် အသားညှပ်ပေါင်မုန့်အကန့်တစ်ခုလုံး၏ အပြုအမူကိုပြသပြီး ဒုတိယအပိုင်းသည် shear stress continuity (သို့မဟုတ် zigzag function ဟုခေါ်သည်) ကိုသေချာစေရန်အလွှာများကြားရှိအပြုအမူကိုကြည့်ရှုသည်။ ထို့အပြင်၊ ဤအလွှာအတွင်း၌မဟုတ်ဘဲ laminate ၏အပြင်ဘက်မျက်နှာပြင်တွင် zigzag ဒြပ်စင်သည်ပျောက်ကွယ်သွားသည်။ ထို့ကြောင့်၊ zigzag လုပ်ဆောင်ချက်သည် အလွှာတစ်ခုစီသည် စုစုပေါင်း အပိုင်းပိုင်းပုံပျက်ခြင်းကို အထောက်အကူပြုကြောင်း သေချာစေသည်။ ဤအရေးကြီးသောကွာခြားချက်သည် အခြားသော zigzag လုပ်ဆောင်ချက်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပိုမိုလက်တွေ့ကျသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ လက်ရှိပြုပြင်ထားသော zigzag မော်ဒယ်သည် အလယ်အလတ်အလွှာတစ်လျှောက် transverse shear stress ကို မပေးဆောင်ပါ။ ထို့ကြောင့်၊ zigzag သီအိုရီကိုအခြေခံ၍ displacement field ကို အောက်ပါအတိုင်း ၃၁ ဖြင့်ရေးသားနိုင်သည်။
ညီမျှခြင်း၌။ (1) k=b၊ c နှင့် t သည် အောက်ခြေ၊ အလယ်နှင့် အပေါ်ဆုံးအလွှာတို့ကို ကိုယ်စားပြုသည်။ Cartesian ဝင်ရိုးတစ်လျှောက် ပျမ်းမျှလေယာဉ်၏ ရွေ့ပြောင်းမှုအကွက် (x, y, z) သည် (u, v, w) ဖြစ်ပြီး (x, y) ဝင်ရိုးနှင့်ပတ်သက်သော လေယာဉ်ရှိ ကွေးညွှတ်မှုမှာ \({\uptheta} _ {x}\) နှင့် \ ({\uptheta}_{y}\)။ \({\psi}_{x}\) နှင့် \({\psi}_{y}\) တို့သည် zigzag လှည့်ခြင်း၏ spatial quantity များဖြစ်ပြီး \({\phi}_{x}^{k}\ left ( z \right)\) နှင့် \({\phi}_{y}^{k}\left(z\right)\) တို့သည် zigzag လုပ်ဆောင်ချက်များ ဖြစ်သည်။
zigzag ၏ အတိုင်းအတာသည် ပန်းကန်ပြား၏ အမှန်တကယ် တုံ့ပြန်မှု၏ vector function တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့သည် zigzag လုပ်ဆောင်ချက်၏ သင့်လျော်သော အတိုင်းအတာကို ပံ့ပိုးပေးကာ လေယာဉ်အတွင်း ရွှေ့ပြောင်းခြင်းအတွက် zigzag ၏ အလုံးစုံပါဝင်မှုကို ထိန်းချုပ်ပေးသည်။ Shear strain ပြားအထူကိုဖြတ်၍ အစိတ်အပိုင်းနှစ်ခုပါဝင်သည်။ ပထမအပိုင်းသည် ပါးလွှာသောထောင့်၊ အလွှာတစ်ခုစီ၏ အထူကိုဖြတ်၍ တူညီပြီး ဒုတိယအပိုင်းသည် အလွှာတစ်ခုစီ၏ အထူကို အပိုင်းပိုင်းအလိုက် အဆက်မပြတ်လုပ်ဆောင်မှုဖြစ်သည်။ ဤကွက်တိကွက်ကြား ကိန်းသေလုပ်ဆောင်ချက်များအရ၊ အလွှာတစ်ခုစီ၏ zigzag လုပ်ဆောင်ချက်ကို အောက်ပါအတိုင်း ရေးသားနိုင်သည်။
ညီမျှခြင်း၌။ (2)၊ \({c}_{11}^{k}\) နှင့် \({c}_{22}^{k}\) တို့သည် အလွှာတစ်ခုစီ၏ elasticity ကိန်းသေများဖြစ်ပြီး h သည် စုစုပေါင်းအထူဖြစ်သည်။ disc ကို။ ထို့အပြင်၊ \({G}_{x}\) နှင့် \({G}_{y}\) တို့သည် အလေးချိန် ပျမ်းမျှ ဖြတ်တောက်မှု တင်းမာမှု ကိန်းဂဏန်းများကို 31 အဖြစ် ဖော်ပြသည်၊၊
zigzag ပမာဏ လုပ်ဆောင်ချက် နှစ်ခု (Equation (3)) နှင့် ကျန်ရှိသော kinematic variable ငါးခု (Equation (2))) သည် first order shear deformation theory ၏ ဤမွမ်းမံထားသော zigzag plate သီအိုရီနှင့် ဆက်စပ်နေသော kinematics ခုနစ်ခုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပါသည်။ ပုံပျက်ခြင်း၏ မျဉ်းကြောင်းအတိုင်း မှီခိုမှုနှင့် zigzag သီအိုရီကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းဖြင့် Cartesian သြဒီနိတ်စနစ်ရှိ ပုံပျက်ခြင်းအကွက်ကို အောက်ပါအတိုင်း ရရှိနိုင်ပါသည်။
\({\varepsilon}_{yy}\) နှင့် \({\varepsilon}_{xx}\) တို့သည် ပုံမှန် ပုံသဏ္ဍာန်များဖြစ်ပြီး \({\gamma}_{yz},{\gamma}_{xz} \ ) နှင့် \({\gamma}_{xy}\) တို့သည် ရှွန်းပုံပျက်ခြင်း ဖြစ်သည်။
Hooke ၏ နိယာမကို အသုံးပြု၍ zigzag သီအိုရီကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းဖြင့်၊ အဝိုက် ရာဇ၀တ်သားဖွဲ့စည်းပုံနှင့် orthotropic plate တစ်ခု၏ ဖိအားနှင့် strain အကြား ဆက်နွယ်မှုကို ညီမျှခြင်း (1) မှ ရယူနိုင်သည်။ (5)32 where \({c}_{ij}\) သည် stress-strain matrix ၏ elastic constant ဖြစ်သည်။
\({G}_{ij}^{k}\), \({E}_{ij}^{k}\) နှင့် \({v}_{ij}^{k}\) တို့ကို ဖြတ်ထားသည် force သည် မတူညီသော လမ်းကြောင်းများ၊ Young's modulus နှင့် Poisson's ratio တို့ဖြစ်သည်။ ဤကိန်းဂဏန်းများသည် isotopic အလွှာအတွက် လမ်းကြောင်းအားလုံးတွင် တူညီပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ပုံ ၁ တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ ရာဇမတ်ကွက်၏ပြန်လာသောနျူကလိယအတွက်၊ ဤဂုဏ်သတ္တိများကို 33 အဖြစ်ပြန်လည်ရေးသားနိုင်သည်။
Hamilton ၏ နိယာမကို ကန့်လန့်ခံပြားပြားတစ်ခု၏ ရွေ့လျားမှု ညီမျှခြင်းများအတွက် အသုံးချခြင်းသည် ဒီဇိုင်းအတွက် အခြေခံညီမျှခြင်းများကို ထောက်ပံ့ပေးသည်။ Hamilton ၏နိယာမကို အောက်ပါအတိုင်း ရေးသားနိုင်သည်။
၎င်းတို့တွင် δ သည် ကွဲပြားသော အော်ပရေတာအား ကိုယ်စားပြုသည်၊ U သည် ပြင်းထန်သော အလားအလာရှိသော စွမ်းအင်ကို ကိုယ်စားပြုပြီး W သည် ပြင်ပအင်အားဖြင့် လုပ်ဆောင်သော အလုပ်များကို ကိုယ်စားပြုသည်။ ညီမျှခြင်းကို အသုံးပြု၍ စုစုပေါင်း ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော စွမ်းအင်ကို ရယူသည်။ (၉) A သည် အလယ်အလတ်လေယာဉ်၏ ဒေသဖြစ်သည်။
z ဦးတည်ချက်တွင် ဝန် (p) ၏ တစ်ပြေးညီ အသုံးချမှုဟု ယူဆပါက၊ ပြင်ပ တွန်းအား၏ အလုပ်အား အောက်ပါ ပုံသေနည်းများမှ ရရှိနိုင်ပါသည်။
ညီမျှခြင်းကို အစားထိုးခြင်း ညီမျှခြင်း (၄) နှင့် (၅) (၉) ညီမျှခြင်းတို့ကို အစားထိုးပါ။ (9) နှင့် (10) (8) နှင့် ပန်းကန်အထူအပေါ် ပေါင်းစပ်ထားသော ညီမျှခြင်း- (8) ကို အောက်ပါအတိုင်း ပြန်လည်ရေးသားနိုင်ပါသည်။
အညွှန်းကိန်း \(\phi\) သည် zigzag လုပ်ဆောင်ချက်ကို ကိုယ်စားပြုသည်၊ \({N}_{ij}\) နှင့် \({Q}_{iz}\) တို့သည် လေယာဉ်အတွင်းနှင့် အပြင်၊ \({M} _{ij }\) သည် ကွေးညွှတ်နေသည့်အခိုက်အတန့်ကို ကိုယ်စားပြုပြီး တွက်ချက်မှုဖော်မြူလာမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်-
ညီမျှခြင်းသို့ အစိတ်အပိုင်းများအလိုက် ပေါင်းစပ်မှုကို အသုံးချခြင်း။ ဖော်မြူလာ (12) သို့ အစားထိုးပြီး ကွဲလွဲမှု၏ ကိန်းဂဏန်းကို တွက်ချက်ခြင်းဖြင့် အသားညှပ်ပေါင်မုန့်အကန့်၏ အဓိပ္ပါယ်ဖွင့်ဆိုချက်အား ဖော်မြူလာ (12) ပုံစံဖြင့် ရရှိနိုင်ပါသည်။ (၁၃)။
လွတ်လပ်စွာ ပံ့ပိုးထားသော သုံးလွှာပြားများအတွက် ကွဲပြားထိန်းချုပ်မှုညီမျှခြင်းများကို Galerkin နည်းလမ်းဖြင့် ဖြေရှင်းသည်။ တစ်ပိုင်းငြိမ်သော အခြေအနေများ ၏ ယူဆချက် အရ၊ အမည်မသိ လုပ်ဆောင်ချက်ကို ညီမျှခြင်းအဖြစ် သတ်မှတ်သည်- (၁၄)။
\({u}_{m,n}\), \({v}_{m,n}\), \({w}_{m,n}\),\({{\uptheta}_ {\mathrm {x}}}_{\mathrm {m} \text{,n}}\),\({{\uptheta }_{\mathrm {y}}}_{\mathrm {m} \text {,n}}\), \({{\upsi}_{\mathrm{x}}}_{\mathrm{m}\text{,n}}\) နှင့် \({{\uppsi}_{ \mathrm{y}}}_{\mathrm{m}\text{,n}}\) သည် အမှားကို လျှော့ချခြင်းဖြင့် ရရှိနိုင်သော အမည်မသိကိန်းသေများဖြစ်သည်။ \(\overline{\overline{u}} \left({x{\text{,y}}} \right)\), \(\overline{v}} \left({x{\text {,y}}} \right)\), \(\overline{\overline{w}} \left( {x{\text{,y}}} \right)\), \(\overline{overline {{{\uptheta}_{x}}} \left( {x{\text{,y}}} \right)\), \(\overline{overline{{{\uptheta}_{y} }}} \left( {x{\text{,y}}} \right)\), \(\overline{{{\psi_{x}}}} \left( {x{\text{၊ y}}} \right)\) နှင့် \(\overline{overline{{ \psi_{y} }}} \left( {x{\text{,y}}} \right)\) တို့သည် စမ်းသပ်လုပ်ဆောင်ချက်များ၊ အနိမ့်ဆုံးလိုအပ်သော နယ်နိမိတ်အခြေအနေများကို ဖြည့်ဆည်းပေးရမည်။ ပံ့ပိုးထားသော နယ်နိမိတ်အခြေအနေများအတွက်၊ စမ်းသပ်မှုလုပ်ဆောင်ချက်ကို အောက်ပါအတိုင်း ပြန်လည်တွက်ချက်နိုင်ပါသည်။
ညီမျှခြင်းများကို အစားထိုးခြင်းသည် အက္ခရာသင်္ချာညီမျှခြင်းများကို ပေးသည်။ (14) ညီမျှခြင်း (14) တွင် အမည်မသိ coefficients များရရှိရန် ဦးတည်နိုင်သည်။ (၁၄)။
ကျွန်ုပ်တို့သည် အလယ်ဗဟိုအဖြစ် ခုံးလပ်ဖွဲ့စည်းပုံဖြင့် လွတ်လပ်စွာ ပံ့ပိုးထားသော အသားညှပ်ပေါင်မုန့်ပြား၏ ကွေးညွှတ်မှုကို ပုံဖော်ရန်အတွက် finite element modeling (FEM) ကို အသုံးပြုပါသည်။ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို စီးပွားဖြစ် ကန့်သတ်ဒြပ်စင်ကုဒ် (ဥပမာ၊ Abaqus ဗားရှင်း 6.12.1) ဖြင့် လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ ရိုးရှင်းသောပေါင်းစပ်မှုနှင့်အတူ 3D hexahedral အစိုင်အခဲဒြပ်စင်များ (C3D8R) ကို အပေါ်နှင့်အောက်ခြေအလွှာများကို စံနမူနာပြုရန်အတွက် အသုံးပြုခဲ့ကြပြီး linear tetrahedral ဒြပ်စင်များ (C3D4) ကို အလယ်အလတ် (concave) ရာဇမတ်ကွက်ပုံစံပြုလုပ်ရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ mesh ၏ပေါင်းစပ်မှုကိုစမ်းသပ်ရန်အတွက် mesh sensitivity analysis ကိုလုပ်ဆောင်ပြီး displacement ရလဒ်များသည် အလွှာသုံးလွှာကြားတွင် အသေးငယ်ဆုံးသောအင်္ဂါရပ်အရွယ်အစားဖြင့် ပေါင်းစည်းသွားကြောင်း ကောက်ချက်ချပါသည်။ အသားညှပ်ပေါင်မုန့်ပြားကို အစွန်းလေးဖက်ရှိ လွတ်လပ်စွာ ပံ့ပိုးထားသော နယ်နိမိတ်အခြေအနေများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားကာ sinusoidal load လုပ်ဆောင်ချက်ကို အသုံးပြု၍ တင်ဆောင်ပါသည်။ မျဉ်းဖြောင့်မျှော့စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအပြုအမူကို အလွှာအားလုံးအတွက် သတ်မှတ်ထားသော ပစ္စည်းပုံစံတစ်ခုအဖြစ် သတ်မှတ်သည်။ အလွှာများကြားတွင် သီးခြားအဆက်အသွယ်မရှိပါ၊ ၎င်းတို့သည် အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်ထားသည်။
ကျွန်ုပ်တို့သည် ကျွန်ုပ်တို့၏ရှေ့ပြေးပုံစံ (ဥပမာ- သုံးဆရိုက်ထုတ်ထားသော auxetic core sandwich panel) ကိုဖန်တီးရန်နှင့် အလားတူကွေးညွှတ်နေသည့်အခြေအနေများ (z-direction တစ်လျှောက်ရှိ ယူနီဖောင်းဝန် p) နှင့် နယ်နိမိတ်အခြေအနေများ (ဆိုလိုသည်မှာ ပံ့ပိုးပေးရုံသာဖြစ်သည်) ကိုအသုံးပြုရန်အတွက် 3D ပရင့်နည်းပညာကိုအသုံးပြုထားပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနည်းဖြင့် ယူဆသည် (ပုံ။ ၁)။
3D ပရင်တာပေါ်တွင် ရိုက်နှိပ်ထားသော အသားညှပ်ပေါင်မုန့်သည် အရေခွံနှစ်ခု (အပေါ်နှင့်အောက်) နှင့် ခုံးပြားချပ်ချပ် core ပါ၀င်သည်၊ ဇယား 1 တွင်ပြသထားသည့်အတိုင်းအတာနှင့် Ultimaker 3 3D ပရင်တာ (အီတလီ) တွင် အစစ်ခံနည်း (အီတလီ) တွင် ထုတ်လုပ်ခဲ့သည် ( FDM)။ နည်းပညာကို ၎င်း၏လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အသုံးပြုသည်။ ကျွန်ုပ်တို့ 3D သည် အောက်ခံပြားနှင့် ပင်မ auxetic ရာဇမတ်ကွက်ဖွဲ့စည်းပုံကို အတူတကွ ရိုက်နှိပ်ပြီး အပေါ်ဆုံးအလွှာကို သီးခြားစီ ရိုက်နှိပ်ပါသည်။ ဒီဇိုင်းတစ်ခုလုံးကို တစ်ပြိုင်နက် ရိုက်နှိပ်ရပါက ပံ့ပိုးမှုဖယ်ရှားရေးလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ရှုပ်ထွေးမှုများမှ ရှောင်ရှားရန် ကူညီပေးသည်။ 3D ပရင့်ထုတ်ပြီးနောက်၊ သီးခြားအစိတ်အပိုင်းနှစ်ခုကို superglue သုံးပြီး ကပ်ထားသည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် ဒေသအလိုက် ပုံနှိပ်စက်ချို့ယွင်းချက်များကို ကာကွယ်ရန် အမြင့်ဆုံးဖြည့်သိပ်သည်းဆ (ဆိုလိုသည်မှာ 100%) တွင် polylactic acid (PLA) ကို အသုံးပြု၍ ဤအစိတ်အပိုင်းများကို ရိုက်နှိပ်ထားပါသည်။
စိတ်ကြိုက်ညှပ်စနစ်သည် ကျွန်ုပ်တို့၏ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုပုံစံတွင် လက်ခံကျင့်သုံးသည့် ရိုးရှင်းသောပံ့ပိုးမှုနယ်နိမိတ်အခြေအနေများကို တုပထားသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ ဆုပ်ကိုင်ထားသောစနစ်သည် ဘုတ်အား x နှင့် y လမ်းကြောင်းများတွင် ၎င်း၏အစွန်းများတစ်လျှောက် ရွေ့လျားခြင်းမှ တားဆီးပေးကာ အဆိုပါအစွန်းများကို x နှင့် y ဝင်ရိုးတစ်ဝိုက်တွင် လွတ်လပ်စွာ လှည့်ပတ်နိုင်စေသည်ဟု ဆိုလိုသည်။ ၎င်းကို ဆုပ်ကိုင်ထားသောစနစ်၏ အစွန်းလေးခုရှိ အချင်းဝက် r = h/2 ရှိသော အသားလွှာများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းဖြင့် လုပ်ဆောင်သည် (ပုံ။ 2)။ ဤကုပ်ဆွဲစနစ်သည် အသုံးချထားသောဝန်အား စမ်းသပ်စက်မှ အကန့်သို့ အပြည့်အဝလွှဲပြောင်းပြီး panel ၏ဗဟိုမျဉ်းကြောင်းကိုလည်း သေချာစေသည် (ပုံ။ 2)။ ကျွန်ုပ်တို့သည် multi-jet 3D ပရင့်ထုတ်ခြင်းနည်းပညာ (ObjetJ735 Connex3, Stratasys® Ltd., USA) နှင့် တင်းကျပ်သော စီးပွားဖြစ်အစေးများ (Vero စီးရီးများကဲ့သို့) ချုပ်ကိုင်မှုစနစ်ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။
3D ရိုက်နှိပ်ထားသော စိတ်ကြိုက်ဖမ်းယူစနစ်၏ ဇယားကွက်နှင့် auxetic core ပါရှိသော 3D ပုံနှိပ်အသားညှပ်ပေါင်မုန့်အကန့်ဖြင့် ၎င်း၏စည်းဝေးပွဲ။
ကျွန်ုပ်တို့သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာစမ်းသပ်ခုံတန်းလျား (Lloyd LR၊ load cell = 100 N) ကို အသုံးပြု၍ ရွေ့လျားမှု-ထိန်းချုပ်ထားသော တစ်ပိုင်း-အငြိမ်ချုံ့စမ်းသပ်မှုများကို လုပ်ဆောင်ပြီး 20 Hz နမူနာနှုန်းဖြင့် စက်စွမ်းအားများနှင့် နေရာရွှေ့ပြောင်းမှုများကို စုဆောင်းပါသည်။
ဤအပိုင်းတွင် အဆိုပြုထားသော အသားညှပ်ပေါင်မုန့်ဖွဲ့စည်းပုံ၏ ကိန်းဂဏာန်းလေ့လာမှုကို တင်ပြထားသည်။ အပေါ်နှင့်အောက်ခြေအလွှာများကို ကာဗွန် epoxy resin ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်ဟု ကျွန်ုပ်တို့ယူဆကြပြီး၊ ခုံးအူတိုင်၏ ရာဇမတ်ကွက်ဖွဲ့စည်းပုံကို ပေါ်လီမာဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။ ဤလေ့လာမှုတွင်အသုံးပြုသည့်ပစ္စည်းများ၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကိုဇယား 2 တွင်ပြသထားသည်။ ထို့အပြင်၊ ရွှေ့ပြောင်းခြင်းရလဒ်များနှင့်စိတ်ဖိစီးမှုနယ်ပယ်များ၏အတိုင်းအတာအချိုးအစားများကိုဇယား 3 တွင်ပြသထားသည်။
ကွဲပြားသောနည်းလမ်းများဖြင့် ရရှိသော ရလဒ်များနှင့် ညီညီစွာ ညီညီစွာ တင်ဆောင်နိုင်သော လွတ်လွတ်လပ်လပ် တင်ဆောင်ထားသော ပန်းကန်ပြား၏ ဒေါင်လိုက် အတိုင်းအတာမဲ့ ရွေ့ပြောင်းမှုသည် ကွဲပြားသော နည်းလမ်းများ (ဇယား 4) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ခဲ့သည်။ အဆိုပြုထားသောသီအိုရီ၊ အကန့်အသတ်ရှိသော ဒြပ်စင်နည်းလမ်းနှင့် စမ်းသပ်အတည်ပြုချက်များကြားတွင် ကောင်းမွန်သောသဘောတူညီချက်များရှိသည်။
ကျွန်ုပ်တို့သည် ပြုပြင်ထားသော zigzag သီအိုရီ (RZT) ၏ ဒေါင်လိုက်ရွေ့ပြောင်းမှုကို 3D elasticity သီအိုရီ (Pagano)၊ ပထမအမှာစာ shear deformation theory (FSDT) နှင့် FEM ရလဒ်များ (ပုံ 3 ကိုကြည့်ပါ) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါသည်။ ထူထပ်သော အလွှာပြားများ၏ နေရာရွှေ့ပြောင်းမှုပုံများပေါ်တွင် အခြေခံ၍ ပထမအမှာစာ ညှပ်သီအိုရီသည် elastic solution နှင့် အများစုကွဲပြားသည်။ သို့သော်၊ ပြုပြင်ထားသော zigzag သီအိုရီသည် အလွန်တိကျသောရလဒ်များကို ခန့်မှန်းသည်။ ထို့အပြင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အမျိုးမျိုးသော သီအိုရီများ၏ လေယာဉ်တွင်းရှိ ဖိအားနှင့် လေယာဉ်တွင်း ပုံမှန်ဖိအားတို့ကိုလည်း နှိုင်းယှဉ်ပြီး ယင်းတို့အနက် zigzag သီအိုရီသည် FSDT (ပုံ 4) ထက် ပိုမိုတိကျသောရလဒ်များကို ရရှိခဲ့သည်။
y = b/2 တွင် မတူညီသောသီအိုရီများကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်ထားသော ပုံမှန်ဒေါင်လိုက် strain ၏ နှိုင်းယှဉ်မှု။
အမျိုးမျိုးသောသီအိုရီများကိုအသုံးပြု၍ တွက်ချက်ထားသော အသားညှပ်ပေါင်မုန့်တစ်ခု၏ အထူကိုဖြတ်၍ shear stress (a) နှင့် normal stress (b) တို့ဖြစ်သည်။
ထို့နောက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အသားညှပ်ပေါင်မုန့်အကန့်၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများပေါ်ရှိ ယူနစ်ဆဲလ်၏ ဂျီဩမေတြီဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များ၏ လွှမ်းမိုးမှုကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည်။ ယူနစ်ဆဲလ်ထောင့်သည် reentrant lattic structures 34,35,36 ၏ဒီဇိုင်းတွင်အရေးကြီးဆုံးဂျီဩမေတြီဘောင်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ယူနစ်ဆဲလ်ထောင့်၏ လွှမ်းမိုးမှုအပြင် အူတိုင်အပြင်ဘက်အထူကို ပန်းကန်ပြား၏ စုစုပေါင်းဘက်သို့ ကူးပြောင်းမှုအပေါ် တွက်ချက်ခဲ့သည် (ပုံ။ ၅)။ အလယ်အလတ်အလွှာ၏ အထူသည် တိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ အများဆုံး အတိုင်းအတာမဲ့ လှည့်ထွက်မှု လျော့နည်းသွားသည်။ ပိုထူသော core အလွှာများအတွက် နှိုင်းရကွေးညွှတ်မှု အင်အားသည် တိုးလာပြီး \(\frac{{h}_{c}}{h}=1\) (ဆိုလိုသည်မှာ အငိုက်အလွှာတစ်ခုရှိသည့်အခါ)။ auxetic ယူနစ်ဆဲလ်တစ်ခုပါရှိသော Sandwich panels (ဆိုလိုသည်မှာ \(\theta =70^\circ\))) တွင် အသေးငယ်ဆုံးသော ရွှေ့ပြောင်းမှုများရှိသည် (ပုံ။ 5)။ ၎င်းသည် သမရိုးကျ auxetic core ၏ ကွေးညွှတ်ခွန်အားသည် သမရိုးကျ auxetic core ထက် မြင့်မားသော်လည်း ထိရောက်မှုနည်းပြီး Poisson ၏ အချိုးအစားရှိသည်။
မတူညီသော ယူနစ်ဆဲလ်ထောင့်များနှင့် လေယာဉ်အပြင်ဘက်အထူပါရှိသော ခုံးပြားပြား၏ အမြင့်ဆုံး လှည့်ထွက်မှုကို ပုံမှန်ပြုလုပ်ထားသည်။
auxetic grating ၏အူတိုင်၏အထူနှင့် အချိုးအစား (ဆိုလိုသည်မှာ \(\theta=70^\circ\))) သည် အသားညှပ်ပေါင်မုန့်ပြား၏ အများဆုံးနေရာရွှေ့ပြောင်းမှုကို အကျိုးသက်ရောက်သည် (ပုံ 6)။ ပန်းကန်ပြား၏ အမြင့်ဆုံး လှည့်ထွက်မှုသည် h/l တိုးလာသည်ကို တွေ့နိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ auxetic core ၏အထူကိုတိုးမြှင့်ခြင်းသည် concave ဖွဲ့စည်းပုံ၏ porosity ကိုလျော့နည်းစေပြီးဖွဲ့စည်းပုံ၏ကွေးနိုင်အားကိုတိုးစေသည်။
အထူနှင့်အလျားအမျိုးမျိုးရှိသော auxetic core ပါသော ကုလားကာဖွဲ့စည်းပုံများကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အသားညှပ်ပေါင်မုန့်ပြားများ၏ အမြင့်ဆုံးပြောင်းလွဲမှု။
ဖိစီးမှုနယ်ပယ်များကို လေ့လာခြင်းသည် ယူနစ်ဆဲလ်များ၏ ဂျီဩမေတြီ ဘောင်များကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် စူးစမ်းလေ့လာနိုင်သည့် စိတ်ဝင်စားဖွယ် နယ်ပယ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ Poisson ၏အချိုးသည် သာမန်ဖိစီးမှုထက် လေယာဉ်အပြင်ဘက်ရှိ ဖြတ်တောက်မှုဆိုင်ရာ ဖိစီးမှုနယ်ပယ်အပေါ် ပိုမိုအကျိုးသက်ရောက်မှုရှိသည် (ပုံ 7 ကိုကြည့်ပါ)။ ထို့အပြင်၊ ဤဆန်ခါများ၏ပစ္စည်း၏ orthotropic ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် မတူညီသောလမ်းကြောင်းများတွင် တူညီပါသည်။ concave တည်ဆောက်ပုံများ၏ အထူ၊ အမြင့်နှင့် အလျားကဲ့သို့သော အခြားသော ဂျီဩမေတြီဘောင်ဘောင်များသည် ဖိစီးမှုနယ်ပယ်အပေါ် သက်ရောက်မှုအနည်းငယ်သာ ရှိသောကြောင့် ၎င်းတို့ကို ဤလေ့လာမှုတွင် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းမပြုပါ။
ကွဲပြားခြားနားသော convity angles ရှိသော ရာဇမတ်ကွက်ဖြည့်ထည့်သည့် အသားညှပ်ပေါင်အကန့်တစ်ခု၏ မတူညီသော အလွှာများတွင် ရှွန်းဖိစီးမှု အစိတ်အပိုင်းများကို ပြောင်းလဲပါ။
ဤတွင်၊ ကန့်လန့်ဖြတ်တောက်သော core ပါသော လွတ်လပ်စွာ ပံ့ပိုးထားသော multilayer plate ၏ ကွေးနိုင်အားကို zigzag သီအိုရီကို အသုံးပြု၍ စုံစမ်းစစ်ဆေးသည်။ အဆိုပြုထားသော ဖော်မြူလာကို သုံးဖက်မြင် ပျော့ပျောင်းမှု သီအိုရီ၊ ပထမဆင့် ရှတ်ပုံသဏ္ဍာန် သီအိုရီ နှင့် FEM အပါအဝင် အခြားသော ရှေးရိုးသီအိုရီများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ထားသည်။ 3D ရိုက်နှိပ်ထားသော အသားညှပ်ပေါင်မုန့်တည်ဆောက်ပုံများပေါ်တွင် ကျွန်ုပ်တို့၏ရလဒ်များကို စမ်းသပ်ရလဒ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ခြင်းဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့၏နည်းလမ်းကို သက်သေပြပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ရလဒ်များသည် ကွေးနေသောဝန်များအောက်တွင် အလယ်အလတ်အထူရှိသော အသားညှပ်ပေါင်မုန့်ပုံစံများ၏ ပုံပျက်ခြင်းကို ခန့်မှန်းနိုင်သည်ဟု ကျွန်ုပ်တို့၏ရလဒ်များက ဖော်ပြသည်။ ထို့အပြင်၊ အသားညှပ်ပေါင်မုန့်ပြားများ၏ ကွေးညွှတ်သည့်အပြုအမူအပေါ် ဆီးခုံရာဇမတ်ဖွဲ့စည်းပုံ၏ ဂျီဩမေတြီဘောင်များ၏ လွှမ်းမိုးမှုကို လေ့လာဆန်းစစ်ခဲ့သည်။ ရလဒ်များက auxetic အဆင့် (ဆိုလိုသည်မှာ θ <90) တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ကွေးညွှတ်မှု အားကောင်းလာသည်။ ထို့အပြင်၊ အချိုးအစားကို တိုးမြှင့်ခြင်းနှင့် အူတိုင်၏အထူကို လျှော့ချခြင်းဖြင့် အသားညှပ်ပေါင်မုန့်အကန့်၏ ကွေးညွှတ်မှုအား လျော့နည်းစေသည်။ နောက်ဆုံးတွင်၊ Poisson ၏ အချိုးအစား၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို လေ့လာပြီး Poisson ၏ အချိုးသည် ကြမ်းခင်းပြား၏ အထူမှ ထုတ်ပေးသော shear stress အပေါ် အကြီးမားဆုံး သြဇာသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း အတည်ပြုပါသည်။ အဆိုပြုထားသော ဖော်မြူလာများနှင့် နိဂုံးချုပ်ချက်များသည် အာကာသနှင့် ဇီဝဆေးဘက်ဆိုင်ရာနည်းပညာရှိ ဝန်ထမ်းအဆောက်အအုံများ ဒီဇိုင်းအတွက် လိုအပ်သော ပိုမိုရှုပ်ထွေးသော loading အခြေအနေများအောက်တွင် concave lattic fillers များဖြင့် multilayer structure များကို ဒီဇိုင်းနှင့် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ရန် လမ်းဖွင့်ပေးနိုင်ပါသည်။
လက်ရှိလေ့လာမှုတွင် အသုံးပြုထားသော နှင့်/သို့မဟုတ် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာထားသည့် ဒေတာအတွဲများကို သက်ဆိုင်ရာစာရေးဆရာများမှ ကျိုးကြောင်းဆီလျော်စွာ တောင်းဆိုမှုဖြင့် ရရှိနိုင်ပါသည်။
Aktai L., Johnson AF နှင့် Kreplin B. Kh. ပျားလပို့အူတိုင်များ၏ ပျက်စီးခြင်းဝိသေသလက္ခဏာများကို ကိန်းဂဏာန်းသရုပ်ဖော်ခြင်း။ အင်ဂျင်နီယာ။ အကွဲအပြဲ။ သားမွေး။ 75(9)၊ 2616–2630 (2008)။
Gibson LJ နှင့် Ashby MF Porous Solids: ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဂုဏ်သတ္တိများ (Cambridge University Press, 1999)။
တင်ချိန်- သြဂုတ်-၁၂-၂၀၂၃