Faafetai mo le asiasi ile Nature.com. O lo'o e fa'aogaina se su'esu'ega e fa'atapula'aina le lagolago a le CSS. Mo le poto sili ona lelei, matou te fautuaina oe e te faʻaogaina se suʻesuʻega fou (pe faʻamalo le Faiga Faʻatasi i Internet Explorer). I le taimi nei, ina ia mautinoa le lagolago faifaipea, matou te faʻaalia le saite e aunoa ma sitaili ma JavaScript.
O fausaga laupapa sanuisi e fa'aaogaina lautele i le tele o alamanuia ona o le maualuga o latou mea fa'ainisinia. O le interlayer o nei fausaga o se mea taua tele i le puleaina ma le faʻaleleia o latou mea faʻainisinia i lalo o tulaga eseese o uta. O fausaga lattice Concave o ni sui mata'ina mo le fa'aogaina o fa'alavalava i ia fausaga sanuisi mo le tele o mafua'aga, e fa'atatau i le fa'aogaina o lo latou elasticity (fa'ata'ita'iga, Poisson's ratio ma fa'amama fa'a'au'au tau) ma ductility (eg, elasticity maualuga) mo le faigofie. Ole malosi-i-mamafa fa'atatau e maua ile fetu'una'iga na'o elemene fa'ata'atia o lo'o fa'atupuina ai le cell unit. Iinei, matou te su'esu'eina le tali fela'ua'i o le 3-layer concave core sandwich panel e fa'aaoga ai su'esu'ega (ie, zigzag theory), computational (ie, finite element) ma su'ega fa'ata'ita'iga. Sa matou su'esu'eina fo'i le a'afiaga o fa'ailoga fa'ata'atia eseese o le fausaga lattice concave (fa'ata'ita'iga, fa'ata'ita'iga, mafiafia, fua fa'atatau o le umi ole potu i le maualuga) i le fa'ainisinia atoa o le fausaga sanuisi. Ua matou iloa o fausaga autu e iai amioga fa'aauxetic (fa'atatau o le Poisson's ratio le lelei) e fa'aalia ai le malosi fa'afefeteina maualuga ma le fa'aitiitiga o le fa'amalo i fafo o le va'alele pe a fa'atusatusa i fa'alava masani. O a matou su'esu'ega e mafai ona fa'aavanoaina le ala mo le atina'eina o fausaga fa'ainisinia fa'auluuluga fa'atasi ma lattice autu fa'ata mo le va'alele ma fa'aoga fa'aola.
Ona o lo latou malosi maualuga ma le maualalo o le mamafa, o fausaga sanuisi e masani ona faʻaaogaina i le tele o alamanuia, e aofia ai masini masini ma mea tau taaloga, gataifale, aerospace, ma biomedical engineering. O fausaga lattice Concave o se tasi lea o sui tauva e manatu i ai e fai ma papa autu i ia fausaga tu'ufa'atasi ona o le maualuga o le malosi o le miti ma le maualuga o le malosi-i-mamafa meatotino1,2,3. I aso ua tuanaʻi, sa faia ni taumafaiga tetele e mamanuina fausaga sanuisi mama ma lattice concave e faʻaleleia atili ai mea faʻainisinia. O fa'ata'ita'iga o ia fa'ata'ita'iga e aofia ai le mamafa o le mamafa o uta i totonu o va'a ma mea fa'ate'ia i ta'avale4,5. O le mafuaaga o le fausaga lattice concave e sili ona lauiloa, tulaga ese ma talafeagai mo le fausiaina o le sanuisi laupapa ona o lona mafaia ona fa'afetaui tuto'atasi ona mea elastomechanical (fa'ata'ita'iga stiffness elastic ma Poisson faatusatusa). O se tasi o ia meatotino manaia o le auxetic amio (po'o le lelei Poisson's ratio), lea e faasino i le faʻalauteleina pito i tua o se fausaga lattice pe a faʻaloloa umi. O lenei amio e le masani ai e fesoʻotaʻi ma le mamanu microstructural o ona sela faʻavae faavae7,8,9.
Talu mai le ulua'i su'esu'ega a Lakes i le gaosiga o foa'i fa'aauxetic, na faia ai ni taumafaiga taua e atia'e ai fausaga porous ma se fua faatatau a Poisson le lelei10,11. E tele ni fa'ata'ita'iga ua fa'atūina e ausia ai lea fa'amoemoe, e pei ole chiral, semi-rigid, ma rigid rotating unit cell,12 o ia mea uma e fa'aalia ai amioga fa'aauxetic. O le o'o mai o mea fa'aopoopo (AM, lea e ta'ua o le 3D printing) ua fa'afaigofieina ai fo'i le fa'atinoina o nei 2D po'o le 3D auxetic structures13.
Ole amio auxetic e maua ai mea fa'ainisinia tulaga ese. Mo se faʻataʻitaʻiga, Lakes ma Elms14 ua faʻaalia e sili atu le malosi o fua o le auxetic, maualuga atu le malosi o le faʻaogaina o le malosi, ma e maualalo le malo nai lo fofo masani. E tusa ai ma le malosi o mea faʻainisinia o foams auxetic, latou te faʻaalia le maualuga o le teteʻe i lalo o mamafa gau gau ma maualuga elongation i lalo o le tension mama15. E le gata i lea, o le fa'aogaina o alava auxetic e avea ma mea fa'amalosia i mea fa'apipi'i o le a fa'aleleia atili ai a latou mea fa'ainisinia16 ma tetee atu i fa'aleagaina e mafua mai i le alava fa'alautele17.
Ua fa'aalia fo'i i su'esu'ega o le fa'aaogaina o fausaga fa'a'auxetic concave e fai ma 'autu o fausaga fa'a'au'au fa'a'au'au e mafai ona fa'aleleia atili ai le fa'atinoga o le va'alele, e aofia ai le malo ma le malosi18. I le fa'aaogaina o se fa'ata'ita'iga fa'apapa, ua maitauina fo'i e mafai e se auxetic core ona fa'ateleina le malosi gau o paneli tu'ufa'atasi19. O mea fa'apipi'i fa'atasi ma alava auxetic e taofia ai fo'i le fa'atupuina o ta'ei fa'atusatusa i alava masani20.
Zhang et al.21 na faʻataʻitaʻiina le amio faʻafefeteina o le toe foʻi mai o fausaga sela. Na latou iloa e mafai ona faʻaleleia le eletise ma le faʻaogaina o le malosi e ala i le faʻateleina o le tulimanu o le auxetic unit cell, e mafua ai le faʻapipiʻi ma se fua faatatau a Poisson sili atu le leaga. Na latou fautua mai foi e mafai ona fa'aogaina ia auxetic sandwich panels e fai ma puipuiga mai le maualuga o le mamafa o a'afiaga o uta. Na lipotia mai foi e Imbalzano et al.22 e mafai ona faʻaumatia e pepa faʻapipiʻi auxetic le tele o le malosi (faʻalua faʻalua) e ala i le faʻaleagaina o palasitisi ma mafai ona faʻaitiitia le saoasaoa maualuga i le itu i tua e 70% pe a faʻatusatusa i pepa paʻu tasi.
I tausaga talu ai nei, ua tele le gauai atu i suʻesuʻega numera ma faʻataʻitaʻiga o fausaga sanuisi faʻatasi ai ma auxetic filler. O nei suʻesuʻega o loʻo faʻaalia ai auala e faʻaleleia atili ai mea faʻainisinia o nei fausaga sanuisi. Mo se fa'ata'ita'iga, o le manatu i se vaega auxetic e lava mafiafia e fai ma 'auga o le sanuisi laupapa e mafai ona maua ai se fa'aoga maualuga a le Young's modulus nai lo le layer sili ona malo23. E le gata i lea, e mafai ona faʻaleleia le amio faʻapipiʻi o faʻalava laminated 24 poʻo le auxetic core tubes 25 i le algorithm optimization. O lo'o iai isi su'esu'ega i su'ega fa'ainisinia o fausaga sanuisi e mafai ona fa'alauteleina i lalo o uta lavelave. Mo se fa'ata'ita'iga, su'ega fa'amalosi o sima tu'u fa'atasi ma aggregate auxetic, panel sanuisi i lalo o uta pa27, su'ega punou28 ma su'ega o a'afiaga maualalo29, fa'apea fo'i le au'ili'iliga o le pi'o o laupapa sanuisi e leai se laina fa'atasi ma aggregates auxetic e eseese fa'atino30.
Talu ai ona o faʻataʻitaʻiga komepiuta ma suʻesuʻega faʻataʻitaʻiga o ia mamanu e tele taimi e alu ai ma taugata, o loʻo i ai se manaʻoga e atiaʻe auala faʻapitoa e mafai ona lelei ma saʻo le tuʻuina atu o faʻamatalaga e manaʻomia e mamanuina ai multilayer auxetic core structures i lalo o le faʻatonuina o tulaga tau uta. taimi talafeagai. Ae ui i lea, o metotia faʻaonaponei o suʻesuʻega e iai le tele o tapulaʻa. Aemaise lava, o nei a'oa'oga e le'o lava le sa'o e va'ai ai le amio a mea fa'apipi'i mafiafia ma su'esu'eina mea tu'ufa'atasi o lo'o tu'ufa'atasia i mea e tele e eseese a latou meatotino.
Talu ai o nei fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga e fa'alagolago i uta fa'atatau ma tulaga tuaoi, o lea o le a tatou taula'i atu i le amio fela'ua'i o auxetic core sandwich panels. Ole a'oa'oga fa'afuafua tasi e fa'aaogaina mo ia su'esu'ega e le mafai ona sa'o le va'aiga o le si'isi'i ma le fa'amamafa axial i laminate e le tutusa lelei ile sanuisi mafiafia feololo. E le gata i lea, i nisi o aʻoaʻoga (mo se faʻataʻitaʻiga, i le layered theory), o le numera o fesuiaiga kinematic (mo se faʻataʻitaʻiga, faʻafefe, saoasaoa, ma isi) e faʻalagolago malosi i le numera o laulau. O lona uiga e mafai ona fa'amatalaina tuto'atasi le fanua o le gaio'iga o fa'alava ta'itasi, a'o fa'amalieina nisi fa'agata fa'aauau fa'aletino. O le mea lea, o lenei mea e taʻitaʻia ai le amanaʻiaina o se numera tele o fesuiaiga i le faʻataʻitaʻiga, lea e mafua ai ona taugata lenei faiga. Ina ia foia nei tapulaʻa, matou te tuʻuina atu se auala e faʻavae i luga o le zigzag theory, o se vaega faʻapitoa ole aʻoaʻoga multilevel. O le a'oa'oga e maua ai le fa'aauauina o le mamafa o le sele i le mafiafia o le laminate, fa'apea o se fa'ata'ita'iga zigzag o suiga i totonu o le va'alele. O le mea lea, o le aʻoaʻoga zigzag e tuʻuina atu le numera tutusa o fesuiaiga kinematic e tusa lava po o le a le numera o laulau i le laminate.
Ina ia faʻaalia le malosi o la matou metotia i le vavaloina o le amio a le sanuisi faʻapipiʻi faʻamau i lalo o le punou o uta, matou te faʻatusatusaina a matou taunuʻuga i talitonuga masani (faʻataʻitaʻiga o la matou faʻataʻitaʻiga ma faʻataʻitaʻiga faʻatusatusa (ie elemene iʻuga) ma faʻamatalaga faʻataʻitaʻiga (e tolu-point bending of 3D lolomi sanuisi panels) .I lenei tulaga, na matou maua muamua le faʻaogaina o le sootaga e faʻavae i luga o le zigzag theory, ona maua ai lea o faʻasologa faʻavae e faʻaaoga ai le Hamilton principle ma foia i latou e faʻaaoga ai le Galerkin method. fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'i o sanuisi fa'amau fa'atasi ma fa'atumu fa'aauxetic, fa'afaigofie le su'esu'eina o fausaga ma fa'aleleia mea fa'ainisinia.
Mafaufau i se laulau sanuisi e tolu-vaega (Ata 1). Fa'ata'ita'iga fa'atusa fa'atusa: apa pito i luga \({h}_{t}\), apa ogatotonu \({h}_{c}\) ma apa pito i lalo \({h}_{ b }\) mafiafia. Matou te fa'apea o le fa'atulagaga autu e aofia ai se fausaga lattice pitted. O le fausaga e aofia ai sela faʻavae e faʻatulagaina i tafatafa o le tasi i le isi i se faiga faʻatonu. E ala i le suia o faʻasologa faʻasolosolo o se fausaga concave, e mafai ona suia ona mea faʻainisinia (faʻataʻitaʻiga, o tau o le fua o Poisson ma le faʻamaʻa faʻamalosi). O fa'asologa fa'ata'ita'i o le sela fa'avae o lo'o fa'aalia i le Ata. 1 e aofia ai le tulimanu (θ), umi (h), maualuga (L) ma le mafiafia koluma (t).
Ole a'oa'oga zigzag o lo'o maua ai fa'amatalaga sa'o o le fa'alavelave ma le fa'alavelave o fa'alapotopotoga tu'ufa'atasi fa'apipi'i e feololo le mafiafia. O le suiga o le fausaga i le talitonuga zigzag e aofia ai vaega e lua. O le vaega muamua o loʻo faʻaalia ai le amio a le sanuisi i lona atoaga, ae o le vaega lona lua e vaʻavaʻai i amioga i le va o laulau e faʻamautinoa ai le faʻaauauina o le mamafa o le shear (poʻo le mea e taʻua o le zigzag function). E le gata i lea, o le elemene zigzag e mou atu i luga o le pito i fafo o le laminate, ae le o totonu o lenei laulau. O lea la, o le zigzag galuega e faʻamautinoaina o vaega taʻitasi e saofagā i le aofaʻi o le faʻaogaina o le koluse. O lenei eseesega taua e maua ai se faʻasalalauga faʻapitoa faʻapitoa o le galuega zigzag faʻatusatusa i isi galuega zigzag. Ole fa'ata'ita'iga zigzag ua fa'aleleia o lo'o iai nei e le maua ai le fa'aauauina o le mamafa o le si'i fela'ua'i i luga ole laiga vaeluagalemu. O le mea lea, e mafai ona tusia le fanua faʻavae e faʻavae i luga o le zigzag theory e pei ona taua i lalo31.
i le fa'atusa. (1), k=b, c ma le t o lo'o fa'atusalia ai le pito i lalo, ogatotonu ma le pito i luga. O le fa'asologa o le va'alele masani i luga o le axis Cartesian (x, y, z) o le (u, v, w), ma o le pi'o i le va'alele e uiga i le (x, y) axis o le \({\uptheta} _ {x}\) ma \ ({\uptheta}_{y}\). \({\psi}_{x}\) ma le \({\psi}_{y}\) o aofa'iga fa'amanino o le fa'ata'amilomilo, ma le \({\phi}_{x}^{k}\ agavale ( z \taumatau)\) ma le \({\phi}_{y}^{k}\agavale(z\taumatau)\) o galuega fa'akomi.
O le amplitude o le zigzag o se galuega vector o le tali moni o le ipu i le uta faʻatatau. Latou te tuʻuina atu se faʻavasegaina talafeagai o le faʻaogaina o le zigzag, ma faʻatonutonu ai le sao atoa o le zigzag i le siʻitia i totonu o le vaalele. E lua vaega e fa'agata ai le fa'alava i luga o le mafiafia o le ipu. O le vaega muamua o le siʻosiʻomaga, toniga i luga o le mafiafia o le laminate, ma le vaega lona lua o se galuega faifai pea piecewise, toniga i luga o le mafiafia o vaega taʻitasi. E tusa ai ma nei galuega faifai pea, o le galuega zigzag o vaega taʻitasi e mafai ona tusia e pei o:
i le fa'atusa. (2), \({c}_{11}^{k}\) ma le \({c}_{22}^{k}\) o fa'amaumau fa'ama'i o vaega ta'itasi, ma o le h o le mafiafia atoa o le tisiketi. E le gata i lea, o le \({G}_{x}\) ma le \({G}_{y}\) o le fua fa'atatau o le maa'a o le sifi, fa'aalia e 31:
O le lua zigzag amplitude galuega tauave (Equation (3)) ma le isi lima kinematic variables (Equation (2)) o le uluai poloaiga shear deformation theory e aofia ai se seti o kinematics fitu e fesootai ma lenei suiga zigzag plate teori fesuiaiga. I le faʻamoemoeina o le faʻalagolago i le laina o le deformation ma le amanaia o le zigzag theory, o le deformation field i le Cartesian coordinate system e mafai ona maua e pei o:
lea o le \({\varepsilon}_{yy}\) ma le \({\varepsilon}_{xx}\) o suiga masani, ma le \({\gamma}_{yz},{\gamma}_{xz} \ ) ma le \({\gamma}_{xy}\) o suiga fa'asili.
I le fa'aaogaina o le tulafono a Hooke ma le amana'iaina o le a'oa'oga zigzag, e mafai ona maua mai le fa'atusa (1) le so'otaga i le va o le fa'amamafa ma le fa'atiga o se ipu fa'ama'i fa'atasi ai ma se fa'atutusa lattice concave. (5)32 pe a o le \({c}_{ij}\) o le fa'amaumau fa'ama'i o le fa'amamafa-vaivai matrix.
lea e tipi ai le \({G}_{ij}^{k}\), \({E}_{ij}^{k}\) ma le \({v}_{ij}^{k}\) malosi o le modulus i itu eseese, Young's modulus ma Poisson's ratio. O nei coefficients e tutusa i itu uma mo le isotopic layer. E le gata i lea, mo le toe foʻi mai o le lattice, e pei ona faʻaalia i le Ata 1, o nei meatotino e mafai ona toe tusia e pei o le 33.
O le fa'aogaina o le fa'atonuga a Hamilton i fa'atusatusaga o le gaio'iga o se ipu fa'apipi'i fa'atasi ma le lattice core e maua ai fa'atusa fa'avae mo le mamanu. O le mataupu faavae a Hamilton e mafai ona tusia e faapea:
Faatasi ai ma i latou, δ o loʻo faʻatusalia ai le faʻaogaina o le fesuiaiga, U o loʻo faʻatusalia ai le malosi o le malosi, ma W o loʻo faʻatusalia le galuega na faia e le malosi mai fafo. Ole aofa'iga ole malosi ole malosi e maua ile fa'atusa. (9), o le A o le itulagi o le vaeluagalemu.
Fa'apea o se fa'aogaina tutusa o le uta (p) i le itu z, o le galuega a le malosi i fafo e mafai ona maua mai le fua fa'atatau:
Suia le fa'atusa (4) ma le (5) (9) ma sui le fa'atusa. (9) ma le (10) (8) ma tu'ufa'atasia i luga o le mafiafia o le ipu, o le fa'atusa: (8) e mafai ona toe tusia e pei o:
O le faasinoupu \(\phi\) o lo'o fa'atusalia ai le galuega fa'akomipiuta, \({N}_{ij}\) ma \({Q}_{iz}\) o malosiaga i totonu ma fafo o le va'alele, \({M} _{ij }\) o lo'o fa'atusalia ai se taimi punou, ma o le fua fa'atatau e fa'apea:
Fa'aogaina le tu'ufa'atasia e vaega i le fa'atusa. Suia i le fua fa'atatau (12) ma le fa'atatauina o le coefficient o fesuiaiga, e mafai ona maua le fa'avasegaina o le laulau sanuisi i le faiga o le fua (12). (13).
O fa'atusatusaga fa'a-va'aiga fa'apitoa mo le lagolagoina saoloto o ipu e tolu-vaega e fo'ia e le Galerkin method. I lalo o le manatu o tulaga quasi-static, o le galuega le mailoa ua manatu o se faʻatusatusaga: (14).
\({u}_{m,n}\), \({v}_{m,n}\), \({w}_{m,n}\),\({{\uptheta}_ {\mathrm {x}}}_{\mathrm {m} \text{,n}}\),\({{\uptheta }_{\mathrm {y}}}_{\mathrm {m} \text {,n}}\), \({{\uppsi}_{\mathrm{x}}}_{\mathrm{m}\text{,n}}\) ma \({{\uppsi}_{ \mathrm{y}}}_{\mathrm{m}\text{,n}}\) e le iloa tumau e mafai ona maua e ala i le faʻaitiitia o le mea sese. \(\overline{\overline{u}} \agavale({x{\text{,y}}} \right)\), \(\overline{\overline{v}} \ left({x{\text {,y}}} \taumatau)\), \(\overline{\overline{w}} \left( {x{\text{,y}}} \right)\), \(\overline{\overline {{{\uptheta}_{x}}}} \agavale( {x{\text{,y}}} \right)\), \(\overline{\overline{{{\uptheta}_{y} }}} \agavale( {x{\text{,y}}} \right)\), \(\overline{\overline{{\psi_{x}}}} \left( {x{\text{, y}}} \taumatau)\) ma le \(\overline{\overline{{ \psi_{y} }}} \left( {x{\text{,y}}} \right)\) o galuega su'ega, lea e tatau ona fa'amalieina tu'utu'uga aupito maualalo mana'omia. Mo na'o le lagolagoina o tulaga tuaoi, o le galuega su'ega e mafai ona toe fuaina e pei o:
O le suia o fa'atusatusaga e maua ai fa'atusa fa'algebraic. (14) i le faʻasologa faʻatonutonu, lea e mafai ona taʻitaʻia ai le mauaina o faʻatusatusaga le iloa i le faʻatusatusaga (14). (14).
Matou te fa'aogaina le fa'ata'ita'iga o le elemene i'u (FEM) e fa'akomepiuta-fa'ata'ita'i le punou o se laulau sanuisi lagolago fua fa'atasi ma se fausaga lattice concave e fai ma 'autu. O le au'ili'iliga na faia i totonu o se fa'ailoga elemene fa'atauva'a fa'atau (mo se fa'ata'ita'iga, Abaqus version 6.12.1). 3D elemene mautu hexahedral (C3D8R) faʻatasi ai ma faʻapipiʻi faʻafaigofie na faʻaaogaina e faʻataʻitaʻiina ai le pito i luga ma lalo o le pito i luga, ma elemene tetrahedral linear (C3D4) na faʻaaogaina e faʻataʻitaʻiina ai le fausaga o le lattice intermediate (concave). Na matou faia se su'esu'ega o le ma'ale'ale e fa'ata'ita'i ai le feso'ota'iga o le mesh ma fa'ai'u ai o fa'ai'uga fa'aliliu na fa'atasi i le la'ititi pito sili ona la'ititi i va'aiga e tolu. O le ipu sanuisi e utaina e faʻaaoga ai le galuega o le uta sinusoidal, ma amanaʻia tulaga tuaoi lagolago saoloto i itu e fa. O le fa'aogaina o le fa'ainisinia fa'ama'i laina laina e manatu o se fa'ata'ita'iga meafaitino ua tu'uina atu i fa'afanua uma. E leai se faʻafesoʻotaʻi faʻapitoa i le va o laulau, e fesoʻotaʻi.
Sa matou fa'aogaina faiga lomitusi 3D e fai ai la matou fa'ata'ita'iga (fa'ata'ita'iga e tolu lomitusi auxetic core sanuisi panel) ma fa'atusa fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga fa'atatau e fa'atatau i tu'uga fa'apipi'i tutusa (avega fa'atasi i le z-direction) ma tu'utu'uga (ie . na'o lagolagoina). fa'apea i la tatou faiga su'esu'e (Ata 1).
O le laulau sanuisi lolomi i luga o se lomitusi 3D e aofia ai paʻu e lua (luga ma lalo) ma se lattice core concave, o ona fua o loʻo faʻaalia i le Laulau 1, ma sa gaosia i luga o le Ultimaker 3 3D lomitusi (Italia) e faʻaaoga ai le auala faʻapipiʻi ( FDM). o lo'o fa'aaogaina tekinolosi i lona fa'agasologa. Matou 3D lolomi faʻatasi le ipu faʻavae ma le fausaga lattice autu autu, ma lolomi ese le vaega pito i luga. E fesoasoani lea e aloese ai mai so'o se fa'alavelave i le faagasologa o le aveeseina o le lagolago pe afai e tatau ona lolomi le mamanu atoa i le taimi e tasi. A maeʻa le lolomiina 3D, e lua vaega eseese e faʻapipiʻi faʻatasi e faʻaaoga ai le superglue. Na matou lolomiina nei vaega e fa'aaoga ai le polylactic acid (PLA) i le maualuga maualuga o le fa'atumu (ie 100%) e puipuia ai so'o se fa'aletonu lomitusi.
O le faiga fa'aaganu'u fa'apipi'i fa'ata'ita'i tutusa tu'utu'uga lagolago faigofie e fa'aaogaina i la tatou fa'ata'ita'iga au'ili'ili. O lona uiga o le faiga o le u'u e taofia ai le laupapa mai le fealua'i i ona pito i le x ma le y itu, e mafai ai ona fealua'i solo ia pito i luga o le x ma le y. E faia lenei mea e ala i le iloiloina o fillet i le radius r = h / 2 i pito e fa o le faiga faʻapipiʻi (Ata. 2). O lenei faiga faʻapipiʻi e faʻamautinoa ai foi o le uta faʻaaogaina o loʻo faʻafeiloaʻi atoatoa mai le masini suʻega i le laulau ma faʻaogaina ma le laina ogatotonu o le laulau (ata 2). Na matou fa'aogaina le tele-jet 3D lomitusi tekonolosi (ObjetJ735 Connex3, Stratasys® Ltd., ISA) ma fa'atau pisinisi malo (e pei o le Vero series) e lolomi ai le faiga o le u'u.
Fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga o se faiga fa'apipi'i fa'aaganu'u lolomi 3D ma lona fa'apotopotoga fa'atasi ai ma se laupapa sanuisi lolomi 3D fa'atasi ai ma le auxetic core.
Matou te faia suʻega faʻamalosi faʻataʻitaʻi faʻataʻitaʻiga e faʻaaoga ai se nofoa suʻega faʻainisinia (Lloyd LR, uta cell = 100 N) ma aoina le malosi o le masini ma suiga i le sampling rate o le 20 Hz.
O lenei vaega o lo'o tu'uina atu ai se su'esu'ega fa'anumera o le fausaga sanuisi ua fuafuaina. Matou te manatu o le pito i luga ma le pito i lalo e faia i le carbon epoxy resin, ma o le lattice structure o le concave core e faia i le polymer. O mea faʻainisinia o mea e faʻaaogaina i lenei suʻesuʻega o loʻo faʻaalia i le Laulau 2. E le gata i lea, o le fua faʻatatau e leai ni fua o faʻasologa o taunuuga ma faʻalavelave faʻalavelave o loʻo faʻaalia i le Laulau 3.
O le maualuga o le tu'u sa'o le fa'aogaina o se ipu fa'apipi'i fa'apipi'i fa'atasi sa fa'atusatusaina i fa'ai'uga na maua mai i metotia eseese (Laulau 4). O lo'o i ai le maliliega lelei i le va o le a'oa'oga ua tu'uina mai, o le fa'agata elemene metotia ma fa'amaoniga fa'ata'ita'i.
Na matou faʻatusatusaina le faʻaogaina o le faʻaogaina o le suiga o le zigzag theory (RZT) faʻatasi ma le 3D elasticity theory (Pagano), faʻasologa muamua o le shear deformation theory (FSDT), ma FEM iʻuga (vaʻai Ata 3). O le fa'atonuga muamua o le shear theory, e fa'avae i luga o fa'asologa o fa'asologa o papatusi mafiafia multilayer, e sili ona 'ese'ese mai le vaifofo elastic. Ae ui i lea, o le suiga zigzag aʻoaʻoga o loʻo valoia iʻuga saʻo. E le gata i lea, na matou faʻatusatusaina foʻi le mamafa o le siʻitia i fafo o le vaalele ma le faʻalavelave masani i totonu o le vaalele o aʻoaʻoga eseese, lea na maua ai e le aʻoaʻoga zigzag iʻuga saʻo nai lo le FSDT (Fig 4).
Fa'atusatusaga o fa'agata tūsa'o masani fa'atatau ile fa'aogaina o manatu eseese ile y = b/2.
Suiga i le mamafa o le sele (a) ma le mamafa masani (b) i luga o le mafiafia o se laulau sanuisi, fuafua e faʻaaoga ai manatu eseese.
O le isi, matou suʻesuʻeina le aʻafiaga o faʻasologa faʻataʻitaʻi o le iunite faʻatasi ma se mea faʻapipiʻi i luga o mea faʻainisinia atoa o le sanuisi laulau. Ole tulimanu ole iunite ole pito sili ona taua geometric i le mamanu o fausaga lattice reentrant34,35,36. O le mea lea, matou te faʻatusatusaina le aʻafiaga o le angle cell unit, faʻapea foʻi ma le mafiafia i fafo atu o le totonugalemu, i luga o le faʻafefe atoa o le ipu (Ata 5). A'o fa'atupula'ia le mafiafia o le vaega vaeluagalemu, e fa'aitiitia ai le fa'aletonu pito i luga ole fua. Ole malosi ole pi'o e fa'atupula'ia mo fa'apa'u mafiafia ma pe a \(\frac{{h}_{c}}{h}=1\) (fa'atusa, pe a tasi le apa fa'apa'u). Sandwich panels ma le auxetic unit cell (ie \(\theta =70^\circ\)) e pito sili ona la'ititi (Ata 5). O loʻo faʻaalia ai o le malosi o le punou o le auxetic core e maualuga atu nai lo le auxetic core masani, ae e le lelei ma e iai se fua faatatau lelei o Poisson.
Fa'ata'ita'iga aupito maualuga fa'aleaogaina o se la'au lattice concave fa'atasi ai ma tulimanu fa'ava'ava'a eseese ma le mafiafia i fafo o le va'alele.
O le mafiafia o le totonugalemu o le auxetic grating ma le fua faʻatatau (ie \(\theta=70^\circ\)) e aʻafia ai le maualuga o le suiga o le sanuisi ipu (Ata 6). E mafai ona vaʻaia o le maualuga o le faʻafefe o le ipu e faʻateleina i le faʻateleina o le h / l. E le gata i lea, o le faateleina o le mafiafia o le auxetic core e faʻaitiitia ai le porosity o le concave structure, ma faʻateleina ai le malosi o le punou o le fausaga.
Le maualuga o le fa'aseseina o sanuisi panels e mafua mai i fausaga lattice ma se auxetic core o mafiafia eseese ma umi.
O le suʻesuʻeina o faʻalavelave faʻalavelave o se vaega manaia e mafai ona suʻesuʻeina e ala i le suia o faʻataʻitaʻiga geometric o le iunite cell e suʻesuʻe ai faiga faʻaletonu (faʻataʻitaʻiga, delamination) o fausaga multilayer. O le fua faatatau a Poisson e sili atu lona a'afiaga i luga o le fanua o le mamafa o le sele i fafo o le vaalele nai lo le mamafa masani (silasila i le Ata 7). E le gata i lea, o lenei aʻafiaga e le tutusa i itu eseese ona o le faʻaogaina o mea faʻapipiʻi o nei mea faʻapipiʻi. O isi fa'ailoga fa'ata'ita'i, e pei o le mafiafia, maualuga, ma le umi o fausaga fa'apipi'i, e itiiti sona a'afiaga i le fa'alavelave mamafa, o lea na le'i su'esu'eina ai i lenei su'esu'ega.
Suiga i vaega fa'amamafa sele i vaega eseese o se sanuisi laupapa ma se lattice fa'atumu ma eseese tulimanu concavity.
O iinei, e su'esu'eina ai le malosi o le pi'o o se ipu fa'apipi'i fa'apipi'i fa'atasi ma le lattice core o lo'o su'esu'eina i le fa'aogaina o le manatu zigzag. O le fa'atulagaina fa'atulagaina e fa'atusatusa i isi a'oa'oga masani, e aofia ai le tolu-dimensional elasticity theory, first-order shear deformation theory, ma le FEM. Matou te faʻamaonia foi a matou metotia e ala i le faʻatusatusaina o a matou faʻaiʻuga ma faʻataʻitaʻiga i luga o fausaga sanuisi lolomi 3D. O a matou fa'ai'uga o lo'o fa'aalia ai o le a'oa'oga zigzag e mafai ona va'ai le fa'aletonu o fausaga sanuisi e feololo le mafiafia i lalo o le punou o uta. E le gata i lea, o le aafiaga o le geometric parameters o le fausaga lattice concave i luga o amioga punou o sanuisi panels sa auiliiliina. O faʻaiʻuga e faʻaalia ai aʻo faʻateleina le maualuga o le auxetic (ie, θ <90), faʻateleina le malosi o le punou. E le gata i lea, o le faʻateleina o le fua faʻatatau ma faʻaitiitia le mafiafia o le autu o le a faʻaitiitia ai le malosi o le punou o le sanuisi laupapa. Mulimuli ane, o le a'afiaga o le fua faatatau a Poisson i luga o le mamafa o le va'alele ua su'esu'eina, ma ua fa'amaonia ai o le fua faatatau a Poisson e sili ona a'afia i le mamafa o le sile e maua mai i le mafiafia o le ipu fa'apalapala. O fua fa'atatau ma fa'ai'uga e mafai ona tatala ai le auala i le fa'atulagaina ma le fa'ata'ita'iina o fausaga fa'apipi'i fa'atasi ma fa'atumu fa'atumu fa'amau i lalo o tu'uga fa'atupu fa'alavelave e mana'omia mo le fa'atulagaina o fausaga fa'amomoli i le va'alele ma le biomedical technology.
O fa'amaumauga o lo'o fa'aaogaina ma/po'o au'ili'ili i le su'esu'ega o lo'o maua mai tusitala ta'itasi pe a talosaga talafeagai.
Aktai L., Johnson AF ma Kreplin B. Kh. Numerical simulation o uiga faʻaleagaina o atigi meli. inisinia. vaevaega. fulufulu. 75(9), 2616–2630 (2008).
Gibson LJ ma Ashby MF Porous Solids: Structure and Properties (Cambridge University Press, 1999).
Taimi meli: Aukuso-12-2023