جناب آقای مهندس محمد رضا زنگنه اینالو دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران، از رساله خود با عنوان « تحلیل تجربی و عددی رفتار ضربه‌ای سرعت پایین سازه‌های ساندویچی با هسته آگزتیک با ساختار بهبودیافته تدریجی »‏‎ ‎به راهنمایی جناب آقای دکتر هادی خرمی شاد در تاریخ 1405/05/04 ساعت 14:00 دفاع خواهد نمود‎.

استاد راهنما: دکتر هادی خرمی شاد

استاد مشاور: – 

اساتید داور داخلی: دکتر محمدجواد اشرفی / دکتر رامین هاشمی

اساتید داور خارجی: دکتر مجتبی صدیقی / دکتر حسین خدارحمی

سازه‌های ساندویچی با هسته‌های مشبک سلولی به‌طور گسترده در کاربردهای جذب انرژی استفاده می‌شوند. در میان هندسه‌های مرسوم، ساختار لانه‌زنبوری متداول است، اما اخیراً هندسه‌های آگزتیک به دلیل خواص مکانیکی متمایز از جمله ظرفیت جذب انرژی بالا مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این رساله، اثر هندسه تدریجی بر میزان جذب انرژی و راندمان نیروی فروریزش در ساختارهای آگزتیک کایرال بررسی شده است. بدین منظور، ابتدا رفتار ماده پلیمری PLA مورد مطالعه قرار گرفته و آزمون ضربه سرعت پایین شبیه‌سازی و صحه‌گذاری شده است. نمونه‌ها با استفاده از چاپ سه‌بعدی با روش لایه‌نشانی همجوش ساخته شده‌اند. چهار هندسه تدریجی جدید مبتنی بر گذار پیوسته از هگزاکایرال به تری‌کایرال طراحی و با سه هندسه پایه (لانه‌زنبوری، تری‌کایرال، هگزاکایرال) مقایسه شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که هندسه تدریجی با گرادیان از بالا به پایین (GC-A) بهترین عملکرد را دارد و به ترتیب ۹۸.9 و ۹۹.۸ درصد از انرژی ضربه را در سطوح ۲۵ و ۵۰ ژول جذب می‌کند. همچنین این ساختار بالاترین راندمان نیروی فروریزش (تا ۷۴ درصد) و کمترین عمق تغییرشکل دائمی را دارد. در آزمون ضربه تکراری با انرژی ۲۵ ژول، ساختار تدریجی توانست هشت ضربه متوالی را تحمل کند و در تمام ضربات جذب انرژی بالای ۸۷ درصد و راندمان نیروی فروریزش حدود ۶۰ درصد را حفظ نماید، در حالی که هسته‌های لانه‌زنبوری و تری‌کایرال پس از سه ضربه دچار شکست کامل شدند. سپس با استفاده از مدل عددی صحه‌گذاری شده و روش طراحی آزمایش تاگوچی، تأثیر سه پارامتر هندسی (تعداد ردیف سلول، ضخامت دیواره و قطر دایره اتصال) بر شاخص‌های راندمان نیروی فروریزش و جذب انرژی ویژه بررسی شد. تحلیل اثرات اصلی نشان داد که قطر دایره اتصال مؤثرترین پارامتر است. ترکیب بهینه تدریجی آگزتیک GC223 با پارامترهای هندسی (n=3.5، t=0.8 و d=4) با امتیاز ۰.۸۵ در روش مجموع وزنی با وزن‌های مساوی معرفی شد. مقایسه نتایج عددی با پیش‌بینی‌ها دقت روش تاگوچی را تأیید کرد. به طور کلی، هندسه‌های تدریجی کایرال قابلیت جذب انرژی بالا، راندمان مطلوب و دوام عالی در برابر ضربات مکرر دارند و گزینه‌ای کارآمد برای کاربردهای حفاظتی سبک‌وزن محسوب می‌شوند.

کلمات کلیدی:

سازه ساندویچی، سازه آگزتیک، ضربه سرعت پایین، ضربه تکراری، جذب انرژی، نسبت پواسون، چاپ سه‌بعدی، روش طراحی آزمایش تاگوچی