کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7173196 1464087 2014 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Blast-wave impact mitigation using negative effective mass density concept of elastic metamaterials
ترجمه فارسی عنوان
کاهش اثرات انفجار موج با استفاده از مفهوم چگالی منفی مایع منع مواد فلزی الاستیک
کلمات کلیدی
موج انفجار، چگالی جرم منفی منفی، مواد فلزی الاستیک، پخش امواج، ضعیف شدن موج،
ترجمه چکیده
این مقاله استفاده از مواد فلزی الاستیسیته برای کاهش تاثیر و کاهش موج انفجار را ارائه می دهد. متاممیلها یک منطقه تحقیقاتی جدید و در حال ظهور هستند که در آن مواد دارای ویژگی های استثنایی نیستند که معمولا در مواد طبیعی یافت می شوند. این خواص منحصر به فرد توسط ریز ساختارهای خاص طراحی شده است. در این مطالعه، یک مدل تک رزوناتور و یک طرح ریز ساختار دوگانه پیشنهاد شده است تا چگالی جرم منفی منفی را نشان دهد. اثر تراکم چگالی منفی منفی به وضوح با تجزیه و تحلیل انتشار موج با استفاده از شبیه سازی های عددی تایید شده است. نتایج به وضوح نشان می دهد که کاهش ولتاژ ضربه در یک طیف فرکانس گسترده تر برای مدل های دوتایی رزوناتور در مقایسه با شکاف باریک باریک یک طراحی تک ریزناتور رخ می دهد. مطالعات پارامتری شبیه سازی موج انفجاری نشان می دهد که توده و تعداد تشدید کننده های داخلی تأثیر قابل توجهی بر دامنه فرکانس انفجار موج انفجار دارند. اثربخشی و عملکرد مدل های تک ریزاوری و دوزیستور در کاهش موج انفجار مورد بررسی و بحث قرار می گیرد. در نهایت، روش های عملی برای طراحی و ساخت مواد متخلخل الاستیک با تراکم جرمی منفی ارائه شده و مورد بررسی قرار می گیرند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
پیش نمایش مقاله
کاهش اثرات انفجار موج با استفاده از مفهوم چگالی منفی مایع منع مواد فلزی الاستیک
چکیده انگلیسی
This paper presents the use of elastic metamaterials for impact attenuation and blast-wave mitigation. Metamaterials represent a novel and emerging research area where materials exhibit exceptional properties not commonly found in natural materials. These unique properties are enacted by specifically designed microstructures. In this study, a single-resonator model and a dual-resonator microstructural design are proposed to exhibit negative effective mass density. The effect of negative effective mass density is explicitly confirmed by analysis of wave propagation using numerical simulations. Results evidently show that impact stress wave attenuation occurs over a wider frequency spectrum for the dual-resonator model as compared to the narrow band gap of a single-resonator design. Parametric studies of blast-wave simulation reveal that the mass and number of internal resonators have significant influence over the frequency range of blast-wave attenuation. The effectiveness and performance of the single-resonator and dual-resonator models on blast-wave mitigation are examined and discussed. Finally, practical ways to design and manufacture elastic metamaterials with negative effective mass density are presented and explored.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Impact Engineering - Volume 64, February 2014, Pages 20-29
نویسندگان
, , ,