Karakterizacija deformacijskega in mehanskega obnašanja avksetičnega kompozitnega metamateriala

diplomsko delo

Miha Kolar (Author), Nejc Novak (Mentor)

Abstract

Prispevek predlaga inovativen večmaterialen pristop za vpeljavo avksetičnega obnašanja v področje sintaktičnih pen. Z natančnim oblikovanjem velikosti, oblike in orientacije sintaktične pene je bilo doseženo avksetično deformacijsko obnašanje. Najprej so bili iz ekspandiranega perlita in mavca izdelani šestkotni elementi v obliki peščene ure, nato pa je bil avksetični vzorec teh elementov razporejen v škatlo iz nerjavnega jekla. Prazni prostori med vložki so bili zapolnjeni z aluminijevo zlitino (A356) s pomočjo uporabe tehnike proti gravitacijskega litja. Vliti avksetični kompozit je imel gostoto 1,52 g/cm3. Izdelan preizkušanec je bil nato deformiran s kvazi-statično obremenitvijo, da bi lahko okarakterizirali njegovo deformacijsko obnašanje in določili njegove mehanske lastnosti, zlasti Poissonovo število. Deformacija kompozita je bila avksetična s Poissonovim številom -1,04. Za boljše razumevanje mehanizma in zagotavljanje možnosti za nadaljnjo optimizacijo geometrije so bile izvedene računalniške simulacije po metodi končnih elementov.

Keywords

avksetične celične strukture;sintaktične pene;eksperimentalno testiranje;mehanske lastnosti;Poissonovo število;diplomske naloge;

Data

Language:	Slovenian
Year of publishing:	2024
Typology:	2.11 - Undergraduate Thesis
Organization:	UM FS - Faculty of Mechanical Engineering
Publisher:	[M. Kolar]
UDC:	620.17:620.168(043.2)
COBISS:	218508035
Views:	0
Downloads:	7
Average score:	0 (0 votes)
Metadata:

Other data

Secondary language:	English
Secondary title:	Characterization of deformation and mechanical behaviour of the auxetic composite metamaterial
Secondary abstract:	This thesis proposes an innovative multi-material approach for introducing auxetic behaviour to syntactic foams (SFs). By carefully designing the size, shape, and orientation of the SFs, auxetic deformation behaviour was induced. Re-entrant hexagon-shaped SF elements were fabricated using expanded perlite (EP) particles and a plaster of Paris slurry first. Then an auxetic pattern of these SF elements was arranged within a stainless-steel casting box. The empty spaces between the SF elements were filled with molten aluminium alloy (A356) using the counter-gravity infiltration casting technique. The cast auxetic composite had a bulk density of 1.52 g/cm3 . The cast composite was then compressed under quasi-static loading to characterise its deformation behaviour and to determine the mechanical properties, especially the Poisson’s ratio. The cast composite deformation was auxetic with a Poisson’s ratio of −1.04. Finite Element (FE) simulations were conducted to understand the deformation mechanism better and provide means for further optimisation of the geometry.
Secondary keywords:	Auxetic cellular structures;syntactic foams;experimental testing;mechanical properties;Poisson’s ratio;
Type (COBISS):	Bachelor thesis/paper
Thesis comment:	Univ. v Mariboru, Fak. za strojništvo, Konstrukterstvo
Pages:	1 spletni vir (1 datoteka PDF (IX, 26 f.))
ID:	24571912