کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10132242 1645555 2018 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical study of open-top truncated pyramid folded structures with interconnected side walls against flatwise crushing
ترجمه فارسی عنوان
مطالعه عددی ساختارهای پیچیده هرم برش باز با دیوارهای جانبی متصل شده در برابر خرد کردن صاف
ترجمه چکیده
در این مطالعه، انواع جدیدی از ساختارهای تاشو با اشکال مختلف پایه (مثل مثلث، مربع و پنتاگون) پیشنهاد شده است. هر ساختار از یک ورق نازک از آلومینیوم، با هندسه هرم هرم باز و متصل شده است و طرفهای گره متصل شده است. هدف از این هندسه منحصر به فرد است که افزایش مقاومت خرد کردن ساختار تاشو در حالی که حفظ رفتار یکنواخت یکنواخت تحت نرخ های مختلف خرد کردن در مقایسه با دیگر ساختارهای کریگامی تاشو موجود است. سه شکل پایه، به عنوان مثال مثلث، مربع و پنتاگون، در این مطالعه در نظر گرفته شده است. پارامترهای هندسی برای این ساختارها بر اساس سه پارامتر حاکم برآورد می شوند: طول بالا و پایین لبه و ارتفاع سلول. مدل های عددی این سازه ها ابتدا با داده های تست خردایش شبه استاتیکی و سپس شبیه سازی خرد کردن دینامیکی کالیبره شده است. برای ارزیابی عملکرد خرد کردن، واکنش های ساختاری از جمله استحکام پیک و متوسط ​​خرد کننده، نسبت یکنواختی و فشار کششی در میان این سه ساختار و همچنین با ساختار میورا اریگامی به طور گسترده مورد مطالعه از همان چگالی مقایسه شده است. عملکرد برتر خرد کردن برای ساختار هرم بازپرداخت پیشنهاد شده با استرس متوسط ​​بالا و فروپاشی یکنواخت بیشتر در شرایط بارگیری مختلف مشاهده شده است، که نشان دهنده کاربرد بالقوه در جذب انرژی می باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
چکیده انگلیسی
In this study, new types of folded structures with different base shapes (i.e. triangle, square and pentagon) are proposed. Each structure is folded from a thin sheet of aluminium, with the geometry of open-top truncated pyramid and connected inclination sidewalls. The purpose of this unique geometry is to increase the crushing resistance of the folded structure while maintaining a uniform collapsing behaviour under different crushing rates as compared with other existing folded kirigami structures. Three base shapes, i.e. triangle, square and pentagon, are considered in this study. Geometric parameters are derived for these structures based on three governing parameters: top and bottom edge length and cell height. Numerical models of these structures are firstly calibrated with quasi-static crushing test data followed by dynamic crushing simulations. To evaluate the crushing performances, structural responses including peak and average crushing stress, uniformity ratio and densification strain are compared among these three structures and also with the widely studied Miura-origami structure of the same density. Superior performances of crushing are observed for the proposed open-top truncated pyramid structure with higher average stress and more uniform collapsing under various loading rates, indicating potential application as energy absorber.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Thin-Walled Structures - Volume 132, November 2018, Pages 537-548
نویسندگان
, , ,