The article investigates the conditions to be met by an organization operating in a turbulent economic environment in order to be able to accomplish its goals. It is assumed that the goals of such an organization are to satisfy the needs of its customers and to increase its goodwill. The identified conditions relate to the internal adoption of market principles, i.e. the introduction of market mechanisms inside the organization. They can be introduced by means of outsourcing.
The present study is focused on experimental investigations of mechanical properties of 3D-printed tensegrity-inspired metamaterials. Tensegrity systems have many advantageous features, such as: light weight, high stiffness-to-mass ratio, controllability, inherent attributes of smart structures, and unique mechanical behaviour. They may be applied not only in macro-scale, but they can also be used to create cellular mechanical metamaterials and lattices in various scales. Metamaterials are understood here as human-designed artificial materials, which do not exist in nature, and whose mechanical properties result from the morphology of the inner structure rather than from chemical or phase composition. Experimental studies on tensegrity metamaterials manufactured using 3D printing techniques are hardly present in the literature. This paper presents results of uniaxial compression tests carried out on a number of 3D-printed tensegrity-based modules corresponding to the metamaterial cells, differing in the manufacturing technology, parent material, and size. The following observations were made during the tests: one of the most important parameters that has a direct impact on the results is the elongation at break of the parent material; any inaccuracies at the production stage greatly affect the mechanical behaviour of the structure; it is crucial to ensure a free deformation consistent with the infinitesimal mechanism mode of tensegrity; a post-critical behaviour of the struts was clearly visible in the performed tests.
PL
Konstrukcje tensegrity są strukturami prętowo-cięgnowymi o szczególnej konfiguracji elementów, charakteryzującymi się występowaniem mechanizmów infinitezymalnych równoważonych przez stany samonaprężenia (ang. self-stress). Do głównych zalet tych struktur należą: wysoki stosunek sztywności do masy, możliwość zastosowania w systemach rozwijalnych, możliwość sterowania własnościami mechanicznymi, ekstremalne własności mechaniczne. Metamateriały definiuje się jako zaprojektowane i stworzone przez człowieka, niewystępujące w naturze struktury kompozytowe o nietypowych własnościach. O ich cechach decyduje głównie morfologia struktury. Ostatnie lata przyniosły niezwykle dynamiczny rozwój metamateriałów, w których naukowcy widzą szansę na uzyskanie zrównoważonych materiałów o nietypowych własnościach mechanicznych, pożądanych m.in. w wielu obszarach inżynierii lądowej. Badania doświadczalne metamateriałów tensegrity są jednak wciąż we wczesnej fazie. Niniejsza praca koncentruje się na eksperymentalnym badaniu własności mechanicznych metamateriałów tensegrity wykonanych w technologii druku 3D. Przedstawiono wyniki badań jednoosiowego ściskania przeprowadzonych na szeregu próbek tensegrity – pojedynczych modułach odpowiadających komórkom meta-struktur – różniących się technologią wytwarzania, materiałem macierzystym i rozmiarem. Testy zostały przeprowadzone w dwóch seriach. Celem pierwszej serii było zbadanie różnych technik przyrostowych i różnych materiałów macierzystych o zróżnicowanych właściwościach fizycznych i mechanicznych, w celu wybrania najbardziej odpowiednich technik i materiałów do dalszych badań. Druga seria badań koncentrowała się na dwóch rodzajach analiz: badaniu wpływu materiału macierzystego na zachowanie modułu tensegrity oraz analizie efektu skali w wybranych materiałach macierzystych. Łącznie sprawdzono trzy techniki druku 3D: SLA (ang. Stereolitography), SLS (ang. Selective Laser Sintering) i PolyJet (zmodyfikowana SLA). Technika SLS została odrzucona po pierwszej serii badań ze względu na kruche własności materiału macierzystego. W drugiej serii przebadano cztery rozmiary komórek tensegrity, skupiając się na obserwacji efektu skali. Przeprowadzone badania wykazały, że w przypadku struktur tensegrity bardzo dużą wagę należy przykładać do dokładności wykonania, gdyż wszelkie niedokładności geometrii wpływają w znacznym stopniu na otrzymane wyniki. Ponadto należy tak planować testy, by zapewnić strukturom możliwość deformacji zgodnie z ich ruchem infinitezymalnym. Podczas badań zaobserwowano też wyraźnie powyboczeniowe zachowanie się zastrzałów, należy zatem zwrócić uwagę na stateczność lokalną tych elementów.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.