Экспериментальное изучение влияния дефектов на ауксетическое поведение ячеистой конструкции с криволинейными элементами

Р.В. Гольдштейн, Д.С. Лисовенко, А.В. Ченцов, С.Ю. Лаврентьев показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 18 июля 2017; Исправлена: 04 августа 2017; Принята: 21 августа 2017
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: Р.В. Гольдштейн, Д.С. Лисовенко, А.В. Ченцов, С.Ю. Лаврентьев. Экспериментальное изучение влияния дефектов на ауксетическое поведение ячеистой конструкции с криволинейными элементами. Письма о материалах. 2017. Т.7. №4. С.355-358
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2017-4-355-358

Аннотация

Зависимость коэффициента Пуассона от продольных деформаций для четырех двумерных ауксетических ячеистых образцов.В работе экспериментально изучено одноосное растяжение двумерных ауксетических ячеистых конструкций. Были изготовлены различные образцы методом лазерной резки из неауксетического полиэтилентерефталата (ПЭТ-а аморфный), размерами 112.5 × 24 × 0.7 мм с центральной зоной 28 × 24 × 0.7 мм. Поперечный размер элементов шестиугольников равен толщине образца. Двумерные ауксетические образцы были подвергнуты монотонному одноосному растяжению до момента, когда они еще оставались плоскими. В результате анализа, полученных результатов, дано сравнение механических свойств бездефектных ауксетических ячеистых конструкций, состоящих из вогнутых шестиугольников с прямыми элементами и вогнутых шестиугольников, в которых часть прямых элементов заменена на криволинейные элементы. Ауксетическая ячеистая конструкция с прямыми элементами обладает более низким значением коэффициента Пуассона по сравнению с ячеистой конструкцией с криволинейными элементами. Минимальное значение коэффициента Пуассона для конструкции с прямыми элементами равно – 0.8, а минимальное значение коэффициента Пуассона для бездефектной конструкции с криволинейными элементами достигает – 0.58. Исследовано влияние дефектов на механические свойства ауксетической ячеистой конструкции с криволинейными элементами. Показано, что отсутствие одного горизонтального элемента, слабо влияет на механические свойства ячеистой структуры с криволинейными элементами при одноосном растяжении в отличие от структуры с отсутствующим одним вертикальным элементом. В результате обработки экспериментальных данных для четырех исследованных образцов построены диаграммы растягивающая сила - перемещение и зависимости коэффициента Пуассона от инженерных продольных и поперечных деформаций.

Ссылки (18)

1. L. D. Landau, E. M. Lifshitz. Theory of Elasticity. Vol. 7. Butterworth-Heinemann. (1986).
2. T.-C. Lim, Auxetic Materials and Structures. Springer Singapore. (2015) 588 p. Crossref
3. K. E. Evans, M. A. Nkansah, I. J. Hutchinson, S. C. Rogers. Nature 353 (6340), 124 (1991). Crossref
4. K. E. Evans. Endeavour. New series 15 (4), 170 (1991). Crossref
5. Z. A. D. Lethbridge, R. I. Walton, A. S. H. Marmier, C. W. Smith, K. E. Evans. Acta Mater. 58 (19), 6444 (2010). Crossref
6. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Mech. Solids, 45 (4), 529 (2010). Crossref
7. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Phys. Status Solidi B, 250 (10), 2038 (2013). Crossref
8. R. Lakes. Science 235 (4792), 1038 (1987). Crossref
9. B. Brandel, R. S. Lakes. J. Mater. Sci. 36 (24), 5885 (2001). Crossref
10. 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
11. T.-C. Lim. Phys. Status Solidi B 249 (7), 1366 (2012). Crossref
12. M. Bilski, K. W. Wojciechowski. Phys. Status Solidi B 253 (7), 1318 (2016). Crossref
13. R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko. Eur. J. Mech. A Solids 63, 122 (2017). Crossref
14. R. F. Almgren. J. Elasticity 15 (4), 427 (1985). Crossref
15. D. Li, L. Dong, R. S. Lakes. Mater. Lett., 164 456 (2016). Crossref
16. D. Y. Fozdar, P. Soman, J. W. Lee, L.-H. Han, S. Chen, Adv. Func. Mater. 21 (14), 2712 (2011). Crossref
17. R. V. Goldstein, D. S. Lisovenko, A. V. Chentsov, S. Yu. Lavrentyev. Letters on Materials. 7 (2), 81-84 (2017). Crossref
18. J. Blaber, B. Adair, A. Antoniou. Exp. Mech. 55 (6), 1105 (2015). Crossref

Цитирования (4)

1.
A. Vasiliev, I. Pavlov. LOM. 9(1), 45 (2019). Crossref
2.
A. Chentsov, D. Lisovenko. J. Phys.: Conf. Ser. 991, 012017 (2018). Crossref
3.
N. Nikul’chenkov, A. Yurovskikh, Y. Starodubtsev, M. Lobanov. LOM. 9(1), 64 (2019). Crossref
4.
R. V. Goldstein, V. A. Gorodtsov, D. S. Lisovenko, M. A. Volkov. Phys Mesomech. 22(4), 261 (2019). Crossref

Другие статьи на эту тему