کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7178485 1467415 2018 35 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Size effects in nonlinear periodic materials exhibiting reversible pattern transformations
ترجمه فارسی عنوان
اثرات اندازه در مواد غیر خطی دوره ای که تحولات الگوی برگشت پذیر را نشان می دهد
ترجمه چکیده
این مقاله بر روی اثرات اندازه در متام مکانیک های مکانیکی دوره ای متمرکز شده است که از طریق تحولات الگوی برگشت پذیر به علت عدم انطباق الاستیک کششی در ریزساختار آنها متمرکز می شود. دو نمونه بارگذاری متمایز مورد مطالعه قرار گرفته است: فشرده سازی و خم شدن، که در آن مواد تحول الگوی در کل ساختار یا تنها بخشی از آنها را نشان می دهد. نسبت ارتفاع نمونه و اندازه یک سلول واحد به عنوان مقیاس مقیاس تعریف می شود. یک خانواده از ریزساختار های متحرک، که مربوط به تمامی ترتیبات احتمالی ریزساختار نسبت به مرز خارجی است، به منظور تعیین راه حل میانگین سازمانی که برای هر مقیاس مقیاس محاسبه شده است، مورد توجه قرار می گیرد. در مورد فشرده سازی، لبه های بالا و پایین نمونه ها به طور کامل محدود می شوند، که لایه های مرزی با تغییر شکل الگوی محدودی را معرفی می کند. در مورد خم شدن، لبه های بالا و پایین، مرزهای آزاد هستند که منجر به لایه مرزی سازگار می شود، در حالیکه اندازه های اضافی اندازه از شیفت اعمال شده اعمال می شود. برای مقایسه، راه حل همگن سازی کلاسیک محاسبه شده و نشان داده شده است که به خوبی با راه حل عددی مرکزی گروه تنها برای مقادیر بسیار بزرگ مقیاس سازگار است. برای مقیاس مقیاس کوچکتر، که در آن اندازه اثر غالب است، همگن سازی کلاسیک دیگر اعمال نمی شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
This paper focuses on size effects in periodic mechanical metamaterials driven by reversible pattern transformations due to local elastic buckling instabilities in their microstructure. Two distinct loading cases are studied: compression and bending, in which the material exhibits pattern transformation in the whole structure or only partially. The ratio between the height of the specimen and the size of a unit cell is defined as the scale ratio. A family of shifted microstructures, corresponding to all possible arrangements of the microstructure relative to the external boundary, is considered in order to determine the ensemble averaged solution computed for each scale ratio. In the compression case, the top and the bottom edges of the specimens are fully constrained, which introduces boundary layers with restricted pattern transformation. In the bending case, the top and bottom edges are free boundaries resulting in compliant boundary layers, whereas additional size effects emerge from imposed strain gradient. For comparison, the classical homogenization solution is computed and shown to match well with the ensemble averaged numerical solution only for very large scale ratios. For smaller scale ratios, where a size effect dominates, the classical homogenization no longer applies.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Mechanics of Materials - Volume 124, September 2018, Pages 55-70
نویسندگان
, , , ,