Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Odporność na pękanie auksetycznych materiałów komórkowych o regularnej mikrostrukturze

Janus-Michalska M., Jasińska D.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2010

|

R. 107, z. 3-M

55-64

PL

Artykuł ma charakter obliczeniowy i dotyczy wyznaczania stałej materiałowej K[I] charakteryzującej odporność na pękanie przy rozciąganiu określanej dla wybranej klasy materiałów komórkowych. Struktura szkieletu tworząca materiał efektywny o ujemnym współczynniku Poissona może mieć wpływ na koncentrację naprężeń w wierzchołkach szczeliny, stąd również na odporność tego materiału na pękanie. Obliczenia wskazują na zależność stałej K[I] od parametrów geometrycznych mikrostruktury, za pomocą których można modelować efektywny materiał komórkowy o zadanych własnościach.

EN

The parametric study of the fracture toughness for auxetic cellular materials with respect to geometric microstructural parameters is performed. For given microstructure with brittle skeleton, cellular material toughness is represented by structural coefficient W[str]. Numerical solutions leading to assessment of W[str] are obtained by utilizing FEM system ABAQUS. Fracture toughness is presented as directional property of anisotropic cellular material.

2

Zagadnienie kontaktu sprężystego ośrodka anizotropowego na przykładzie materiału komórkowego o ujemnym współczynniku Poissona

Janus-Michalska M., Jasińska D.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2010

|

R. 107, z. 4-B

25-37

PL

Artykuł przedstawia rozwiązania numeryczne płaskiego zagadnienia kontaktu z tarciem z anizotropowym ośrodkiem o ujemnym współczynniku Poissona. Jako przykład takiego continuum wybrano materiał komórkowy. Własności mechaniczne efektywnego continuum w zakresie sprężystym określone są przez rodzaj materiału konstruującego szkielet struktury komórkowej i jego strukturę wewnętrzną. Analiza wyników pozwala określić zależność rozkładu naprężeń w strefie kontaktu oraz zachowania (poślizg lub sczepienie) w zależności od własności anizotropowych materiału reprezentowanych przez tensor sztywności.

EN

The paper presents numerical solutions of planar frictional contact problem with anisotropic negative Poisson's ratio materials. As an example of anisotropic medium cellular materials are considered. Properties of the effective continuum in elastic range is determined by the type of material constructing cellular skeleton and its structure. Analysis of the obtained results shows relationship of contact stress distribution and type of behaviour in dependence on anisotropic properties represented by stiffness tensor.

3

Micromechanical model of auxetic cellular materials

Janus-Michalska M.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2009

|

Vol. 47 nr 4

737-750

EN

An effective anisotropic continuum formulation for auxetic cellular materials is the objective of this paper. A skeleton is modelled as a plane beam elastic structure with stiff joints. The skeleton topology, forming concave polygons, is responsible for negative Poisson’s ratio effect. The essential macroscopic features of mechanical behaviour are inferred from the deformation response of a representative volume element using the framework of micromechanical analysis. The strain energy of a unit cell is calculated by adding the tensile, shearing and bending strain energy of individual members. The equivalent continuum is based on averaging this energy, thus formulating the basis for computing the anisotropic stiffness matrix. The structural mechanics methodology and ANSYS finite element code are applied to solve the beam model of the skeleton. Graphical representation of certain material constants such as Young’s modulus, Poisson’s ratio, shear modulus and generalized bulk modulus is given. The results of included parametric study may be used for proper choice of geometric and material data of the skeleton for a given structural application of the anisotropic continuum.

PL

Celem pracy jest sformułowanie efektywnego anizotropowego continuum sprężystego dla materiałów komórkowych o ujemnym współczynniku Poissona. Szkielet materiału jest modelowany przez płaską strukturę belkową połączoną w sztywnych węzłach tworzącą układ wielokątów wklęsłych. Kąty wklęsłe w strukturze materiału odpowiadają za efekt ujemnego współczynnika Poissona. Poprzez zastosowanie modelu mikromechanicznego istotne cechy mechaniczne materiału komórkowego są wyprowadzone z wyników analizy komórki reprezentatywnej. Potencjał sprężysty szkieletu komórki jest wyznaczony jako suma energii w belkach tworzących szkielet od ich rozciągania, ścinania i zginania. Efektywne continuum jest oparte na uśrednianiu potencjału sprężystego, co jest podstawą konstruowania macierzy sztywności. Metoda analizy strukturalnej przeprowadzona za pomocą programu MES-ANSYS jest stosowana dla modelu belkowego szkieletu. Jako wynik tej analizy przedstawiono graficznie rozkłady modułu Younga, współczynnika Poissona, modułu na ścinanie i uogólnionego współczynnika ściśliwości objętościowej. Studium parametryczne umożliwia prześledzenie wpływu parametrów geometrycznych struktury i charakterystyk materiału szkieletu na własności kontinuum zastępczego jako materiału o zastosowaniu strukturalnym.