این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۴۸، شماره ۲، صفحات ۱۷۹-۱۸۶
عنوان فارسی بررسی تجربی و عددی گسترش ترک در رگه های بال سنجاقک
چکیده فارسی مقاله بال‌های حشرات ساختارهای حیاتی پیچیده‌ای هستند که دارای رفتار مکانیکی جالب توجهی می‌باشند. بال‌ها اساسا از رگه‌ها و پوسته‌ها تشکیل یافته‌اند. پوسته‌های تشکیل دهنده بال از لحاظ مکانیکی از چقرمگی بالایی برخوردار نیستند. اما به طور کلی مجموعه ساختار بال از مقاومت بسیار بالایی در برابر گسترش ترک برخوردار است. در این مقاله، ترکیبی از روش‌های عکس برداری با میکروسکوپ الکترونی، تست کشش و شبیه‌سازی عددی به منظور بررسی نقش رگه‌ها بر مکانیزم چقرمگی بال مورد استفاده قرار می‌گیرد. مدلسازی عددی رشد ترک در رگه بر مبنای روش المان محدود توسعه یافته می‌باشد. خواص مکانیکی الاستیک خطی و قانون کشش- جدایش خطی به منظور شبیه‌سازی رفتار ساختاری ماده تشکیل‌دهنده رگه استفاده می‌شود. عکس‌های میکروسکپی نشان می‌دهند که رگه‌های بال دارای ساختار میکروسکپی توخالی متشکل از لایه‌های ساخته شده از کیتین و پروتئین می‌باشند. نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد که تمامی لایه‌های سازنده رگه با تنش ناشی از شرایط بارگذاری خارجی مواجه می‌شوند. اما حضور پروتئین نقش مهمی در جلوگیری از رشد ترک ایفا می‌کند. مقایسه نتایج نشان دهنده مطابقت مطلوب بین مدلسازی‌های عددی انجام شده و نتایج تجربی می‌باشد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Experimental and numerical investigations of crack propagation in dragonfly wing veins
چکیده انگلیسی مقاله The vinous wings of insects are complex biological structures with remarkable mechanical behavior. The wings mainly consist of veins and membranes. The membranes of the wing are not mechanically tough. But, the whole wing structure reveals a significant resistance to crack propagation. In this paper, a combination of scanning electron microscopy technique, experimental tensile tests and numerical simulation is employed to investigate the effect of the veins on the “toughening mechanism” of the wings. The numerical simulation of crack propagation in the vein is based on the extended finite element method. Linear elastic material properties and linear traction-separation law are used to simulate the constitutive behavior of the vein materials. The microscopic images show that the veins have a tubular microstructure that consists of layers made of chitin and protein. The results from numerical simulations demonstrate that each vein layer effectively cope with the stresses due to external loading. But, the presence of protein plays an important role in arresting the crack growth. Comparison of the results reveals a very good agreement between numerical simulations and experimental data.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله حامد رجبی |
دانشگاه کیل

علی شفیعی |
مدرس موسسه آموزش عالی احرار رشت

ابوالفضل درویزه |
استاد موسسه آموزش عالی احرار رشت

هاشم بابایی |
دانشگاه گیلان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه گیلان (Guilan university)

نشانی اینترنتی http://mej.aut.ac.ir/article_598_4077238b6163e74c592ea171ed40a14f.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1252/article-1252-274159.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات