抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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細胞メタマテリアルは,多くの現在の工学応用に対して非常に興味深い。細胞構造の構造的組織化は,低い重量と非常に強い/剛性材料をもたらす優れた特性を有する新しいメタマテリアルをもたらす。規則的細胞構造への階層構造の導入は,特性を増強し,新しい調整可能なメタマテリアルを導入する。多くの複雑な細胞メタマテリアルに対して,唯一の現実的な製造プロセスは,付加製造(AM)である。大きな構造を製造するAMの使用は,工具経路による欠損/破壊セル壁,不規則な厚さ,欠陥継手,欠損(部分的)層,および不規則な弾性塑性挙動のような製造プロセスの間に,いくつかのタイプの欠陥をもたらす。大きな構造では,製造欠陥(s)がアブソートと再起動,または材料がまだ使用できるかどうかを決定するために,構造の全体的性能に及ぼす欠陥の影響を理解することが有益である。ハニカム構造は,高強度対重量比の用途に使用される。これらのメタマテリアルを研究し,それらの弾性塑性挙動を説明するために理想化セル構造に基づいていくつかのモデルを開発した。しかし,これらのモデルはAMから生じる実世界製造欠陥を捉えていない。欠陥を有する規則的ハニカム構造の弾性塑性挙動の変化を研究したが,欠陥を有する階層的ハニカム構造の性能はまだ知られていない。本研究では,有限要素解析を用いたシミュレーションにより,階層的ハニカム構造の弾性挙動を理解するために,欠損セル壁の影響を調べた。本研究では,規則的(ゼロ次),一次および二次階層ハニカムを調べた。階層の最初のレベルは,他のより小さな六角形を加えることによって,規則的な六角形ハニカム格子の各々の3つの端部頂点を変えることによって実行した。階層の2番目のレベルは,1次階層のために追加した六角形の各々の3つの端部頂点において,もう一つのより小さな六角形を加えることによって作り出した。階層の場合,ハニカムの全密度は,一次および二次構造におけるセル壁の厚さを減らすことによって,親構造(ゼロ次または規則的)に一定に保たれた。ANSYSを用いて有限要素モデルを開発し,完全および欠陥のある規則的,一次および二次階層ハニカムの性能を解析した。欠陥は,ランダムに細胞壁を除去することによってモデルに加えた。階層的ハニカムは,規則的ハニカムよりも欠損細胞壁に対してより感受性を示した。平均して,弾性率は,規則的ハニカムで5.5%の欠損セル壁で45%減少し,1次階層ハニカムで4%の欠損セル壁で60%,2次階層ハニカムで4%の欠損セル壁で95%減少した。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
