این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
علوم و فناوری کامپوزیت، جلد ۸، شماره ۱، صفحات ۱۳۰۷-۱۳۱۶
عنوان فارسی بررسی عددی گرادیان ماده با استفاده از روابط سفتی متفاوت با درنظر گرفتن گرادیان سفتی پوسته‌ی بال سنجاقک
چکیده فارسی مقاله بیشتر مواد طبیعی کامپوزیت‌هایی هستند که می‌توانند دامنه گسترده‌ای از خواص مواد مانند مدول الاستیک را نشان دهند.کیوتیکل حشرات یکی از این مواد طبیعی است. نوع گرادیان کیوتیکل در قسمت‌های مختلف بدن حشرات به طرز چشمگیری متفاوت است. به دلیل ابعاد کوچک نمونه‌های کیوتیکل، انجام آزمایش‌های تجربی، بسیار چالش برانگیز، پر هزینه و وقت گیر است. شناخت عملکرد ساختار‌های کیوتیکلی و خصوصیات درجه‌بندی شده‌ی آن‌ها می‌تواند به طراحی و توسعه‌ی مواد مهندسی با خواص پیشرفته کمک کند. در این مقاله‌ از روش اجزای محدود برای بررسی عملکرد کیوتیکل موجود در پوسته بال سنجاقک استفاده شده‌است. نخست توزیع مواد روی پوسته‌ی بال با استفاده از تصاویر بدست‌آمده توسط میکروسکوپ اسکن لیزری روبشی(CLSM) بررسی می‌شود. سپس، برای ارزیابی مقادیر تنش و کرنش تحت جابه‌جایی، روابط مختلف سفتی برروی یک مدل هندسی از تیر یکسر گیردار، که نمایانگر پوسته است، اعمال میشود. مقایسه‌ی نتایج بدست‌آمده از تجزیه و تحلیل روابط مختلف سفتی نشان داد رابطه‌ی سهموی درجه دو به عنوان توزیع مناسب‌تر برای سفتی، از لحاظ دارا بودن کمترین تنش و کرنش در این ساختار، نسبت به سایر روابط سفتی معرفی می‌گردد. این پژوهش بستری برای تحقیقات بیشتر میان رشته‌ای در این زمینه است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله گرادیان ماده،روش اجزای محدود،ساختار زیستی،میکروسکوپ لیزری روبشی،بیومکانیک،
عنوان انگلیسی Numerical investigation of the material gradient using different stiffness functions by consideration of the graded stiffness of the dragonfly wing membrane
چکیده انگلیسی مقاله Most natural materials are composites that can exhibit a wide range of material properties, such as the elastic modulus. Insect cuticle is one of these natural materials. The material gradient of the cuticle drastically varies in different insect body parts. Considering the small size of cuticular samples, conducting experimental tests is very challenging, expensive, and time-consuming. Understanding how cuticular structures work and their graded properties can help to design and develop engineering materials with enhanced properties. In this paper, the finite element (FE) method is used to investigate the function of the cuticle in the membrane of dragonfly wings. In this regard, first, the distribution of materials on the wing membrane is investigated using images obtained by confocal laser scanning microscope (CLSM). Then, in order to estimate the stress and strain values subjected to displacement, multiple stiffness functions are applied for a geometric model of a cantilever beam, which represents the membrane. The results show that the presence of a graded stiffness has a significant effect on the mechanical behavior of the cantilever beam. A comparison of the results obtained from the analysis of different stiffness functions showed that The quadratic function is introduced as a more suitable distribution for stiffness, in terms of having the least stress and strain in this structure, compared to other stiffness functions. This study can provide a proper and applied platform for further interdisciplinary research in this area.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله گرادیان ماده,روش اجزای محدود,ساختار زیستی,میکروسکوپ لیزری روبشی,بیومکانیک
نویسندگان مقاله افسانه وحدانی |
دانشجوی کارشناسی ارشد ، مهندسی مکانیک ، دانشگاه گیلان ، رشت

ابوالفضل درویزه |
استاد ، مهندسی مکانیک ، دانشگاه گیلان ، رشت.

مجید علی طاولی |
دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت.

حامد رجبی |
دکتری تخصصی، مهندسی مکانیک ، دانشگا ه کیل ، کیل

نشانی اینترنتی https://jstc.iust.ac.ir/article_244487_e56fb8c2bc0b203deed2609de1e71c3b.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
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