Dome-shape auxetic celluar metamaterials: manufacturing modeling and testing | |||||
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대표 URL | https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmats.2019.00086/full | ||||
작성자 | 관리자 | 게시일 | 2020.02.27 | 조회수 | 1,143 |
브리스톨 대학교와 제다 대학교 연구팀은 돔 형태의 오그제틱 구조에 대한 연구를 수행하였다. Re-entrant, arrow-head, tri-chiral, hexagonal 구조를 PLA 재료로 3D 프린팅 기술을 이용하여 제작하였다. 각 구조를 압입하여 디지털 상관 기법을 이용하여 변형률 맵을 얻었다. 디지털 이미지 상관 기법의 정밀도를 높이고 최적화하여, 오그제틱 구조로 이루어진 돔의 유한요소해석 모델을 성공적으로 입증하였다. 변형률, 변위, 하중을 포함하는 좌굴 발생 및 좌굴 발생 후의 거동에 대해 디지털 상관기법과 유한요소해석 결과가 매우 잘 일치하였고, 각 구조에서 특이한 압입거동이 나타나는 것을 확인하였다. 오그제틱 구조로 이루어진 돔은 고체 돔에 비해 압축하중에 의한 저항력이 낮았다. 또한 기존 격자 및 고체 돔과 비교해서 감소된 snap-through가 관찰되었다. Tri-chiral 구조의 경우 압축에 대해 기존의 격자 구조보다 저항력이 매우 높고, re-entrant 구조에서 snap-through 영향이 가장 낮은 것을 확인하였다.