مطالعه‌ی عددی و تجربی میزان جذب انرژی سازه‌ی لانه‌زنبوری هدفمند با سفتی منفی ‏تحت بارگذاری شبه‌استاتیکی

Abstract

سازه‌های لانه‌زنبوری هدفمند با سفتی منفی به دلیل داشتن دو ویژگی هدفمند بودن و سفتی منفی می‌توانند دارای کاربرد فراوان به عنوان ‏یک جاذب انرژی ‌باشند. در این پژوهش تاثیر هدفمند نمودن سازه‌های لانه زنبوری با سفتی منفی در افزایش میزان جذب انرژی مورد بررسی قرار ‏گرفته است. در این لانه‌زنبوری‌ها هدفمند نمودن سازه با تغییر تدریجی در ضخامت تیرهای خمیده در هر لایه و در نتیجه تغییر در میزان سفتی ‏این تیرها انجام شده است. سازه‌ی لانه‌زنبوری با سفتی منفی نوعی جاذب انرژی است که با تغییر ‏از یک مود ‏کمانش به مود دیگر و رفتار فرا‌جهش ‏مانند در سلول‌ها، باعث جذب انرژی می‌شود. در این تحقیق ابتدا آزمایش تراکم شبه استاتیکی بر روی سازه‌ی لانه زنبوری با سفتی منفی و ‏ضخامت ثابت انجام شده است. پس از آن، مدل اجزاء محدود ‏سازه، تحت تراکم شبه استاتیکی در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده و نتایج ‏حاصل از شبیه سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه ‏شده ‏است. با مقایسه‌ی نتایج تجربی و عددی، مشاهده می‌شود انطباق مناسبی بین ‏نتایج وجود ‏دارد. سپس لانه‌زنبوری هدفمند با سفتی منفی به صورت عددی در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده است. عملکرد ‏جذب انرژی در ‏لانه زنبوری هدفمند با سفتی منفی با سازه‌ی لانه‌زنبوری با سفتی منفی و ضخامت ثابت ‏مقایسه شده است. نتایج این مقایسه نشان می‌دهد که ‏سازه‌ی لانه زنبوری هدفمند دارای قابلیت جذب انرژی بیشتر می‌باشد به طوری که بر اساس نتایج، میزان جذب انرژی در واحد جرم برای سازه‌ی ‏لانه‌زنبوری هدفمند 1/57 ‏برابر افزایش یافته ‏است.‏