Экспериментальное изучение ауксетического поведения вогнутой ячеистой решетки с криволинейными элементами

Р.В. Гольдштейн, Д.С. Лисовенко, А.В. Ченцов, С.Ю. Лаврентьев показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 07 марта 2017; Исправлена: 27 марта 2017; Принята: 29 марта 2017
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: Р.В. Гольдштейн, Д.С. Лисовенко, А.В. Ченцов, С.Ю. Лаврентьев. Экспериментальное изучение ауксетического поведения вогнутой ячеистой решетки с криволинейными элементами. Письма о материалах. 2017. Т.7. №2. С.81-84
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2017-2-81-84

Аннотация

Экспериментально исследовано механическое поведение двумерной конструкции с отрицательным коэффициентом Пуассона ( ауксетической конструкции ) . В ауксетических конструкциях часто элементом является вогнутый шестиугольник с прямыми сторонами . В данной работе предложен новый дизайн вогнутого шестиугольника , в котором часть прямых элементов заменена на «синусоидальные» элементы . Образец был изготовлен из неауксетического полиэтилентерефталата ( ПЭТ-а аморфный ) , методом лазерной резки . Поперечный размер элементов шестиугольников равен толщине образца . Образец , размерами 110 × 20 × 0.7 мм с центральной зоной 26.2 × 20 × 0.7 мм , был подвергнут монотонному одноосному растяжению до момента , когда он еще оставался плоским . В результате обработки экспериментальных данных построена диаграмма растягивающая сила – перемещение , а также исследована изменчивость коэффициента Пуассона в зависимости от инженерных деформаций . Анализ показал , что в результате растяжения ауксетической конструкции максимальная продольная деформация составила ( до потери устойчивости ) 99 % , а максимальные поперечные деформации – 59 % . Упругие деформации достигают 2 % . В ходе эксперимента у образца максимальное продольное перемещение составило 25.9 мм, а максимальное поперечное перемещение равно 11.9 мм. Коэффициент Пуассона , определенный по аналогии с упругими малыми деформации , меняется в интервале от - 0.19 до - 0.60 при увеличении продольных и поперечных деформаций .

Ссылки (29)

1. R. Lakes. Science 235 (4792), 1038 (1987). Crossref
2. R. F. Almgren. J. Elasticity 15 (4), 427 (1985). Crossref
3. A. G. Kolpakov, Prikl. Mat. Mekh. 59, 969 (1985).
4. D. Y. Fozdar, P. Soman, J. W. Lee, L.-H. Han, S. Chen, Adv. Func. Mater. 21 (14), 2712 (2011). Crossref
5. L. J. Gibson, M. F. Ashby, G. S. Schajer, C. I. Robertson. Proc. Royal Soc. London A 382, 25 (1982). Crossref
6. T.-C. Lim, Auxetic Materials and Structures. Springer Singapore. (2015) 588 p. Crossref
7. H. M. A. Kolken, A. A. Zadpoor, RSC Adv. 7 (9), 5111 (2017). Crossref
8. M. Bilski, K. W. Wojciechowski. Phys. Status Solidi B 253 (7), 1318 (2016). Crossref
9. L. Zhou, L. Jiang, H. Phys. Status Solidi B 253 (7), 1331 (2016). Crossref
10. H. Jopek. Phys. Status Solidi B 253 (7), 1369 (2016). Crossref
11. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Eur. J. Mech. A Solids 63, 122 (2017). Crossref
12. A. Alderson, Chem. Ind. 17, 384 (1999).
13. K. E. Evans, A. Alderson, Adv. Mater. 12 (9), 617 (2000). 1521 - 4095 (200005) 12:9<617::AID-ADMA617>3.0. CO;2 - 3. Crossref
14. K. L. Alderson, V. R. Simkins, V. L. Coenen, P. J. Davies, A. Alderson, K. E. Evans, Phys. Status Solidi B, 242 (3), 509 (2005). Crossref
15. A. C. Branka, D. M. Heyes, Sz.Mackowiak, S. Pieprzyk, K. W. Wojciechowski, Phys. Status Solidi B 249 (7), 1373 (2012). Crossref
16. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Mech. Solids, 45 (4), 529 (2010). Crossref
17. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Phys. Status Solidi B, 250 (10), 2038 (2013). Crossref
18. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Letters on Materials, 3 (1), 7 (2013). Crossref
19. R. H. Baughman, J. M. Shacklette, A. A. Zakhidov, S. Stafström, Nature 392 (6674), 362 (1998). DOI: 10.1038 / 32842.
20. V. V. Krasavin, A. V. Krasavin, Phys. Status Solidi B 251 (11), 2314 (2014). Crossref
21. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Dokl. Phys., 58 (9), 400 (2013). Crossref
22. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko, M. A. Volkov. Dokl. Phys. 61 (12), 604 (2016). Crossref
23. D. Attard, J. N. Grima. Phys. Status Solidi B 245 (11), 2395 (2008). Crossref
24. J. N. Grima, P.-S. Farrugia, R. Gatt, D. Attard. Phys. Status Solidi B, 245 (3), 521 (2008). Crossref
25. J. W. Narojczyk, K. W. Wojciechowski. J. Non-Cryst. Solids 356 (37-40), 2026 (2010). Crossref
26. V. V. Novikov, K. W. Wojciechowski. Phys. Solid State 41 (12), 1970 (1999). Crossref
27. K. W. Wojciechowski, Mol. Phys. Rep. 10, 129 (1995).
28. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Phys. Status Solidi B 253 (7), 1261 (2016). Crossref
29. S. V. Dmitriev, E. A. Korznikova, D. I. Bokij, K. Zhou. Phys. Status Solidi B 253 (7), 1310 (2016). Crossref

Цитирования (3)

1.
A. Chentsov, D. Lisovenko. J. Phys.: Conf. Ser. 991, 012017 (2018). Crossref
2.
L. Rysaeva, A. Klyavlina, F. Galiachmetov, J. Baimova, D. Lisovenko, V. Gorodtsov. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 447, 012035 (2018). Crossref
3.
A. Vasiliev, I. Pavlov. LOM. 9(1), 45 (2019). Crossref

Другие статьи на эту тему