Новое исследование предлагает решение для инженерии ячеистых материалов.

Фото: Micah Arago

Математика
Шрифты

Новое исследование, проведенное академиком Университета Суонси, объявило о новой математической формуле, которая поможет инженерам оценить точку, в которой ячеистые материалы, которые используются в широком спектре приложений, от аэрокосмической до строительной промышленности, будут изгибаться и деформироваться.

В исследовании подробно описана формула, по которой можно рассчитать упругую устойчивость ячеистого материала. В данном случае рассматривается материал с гексагональной решеткой, также известный как соты, который обычно используется в производстве легких структур, таких как энергопоглощающие пены, механические и акустические метаматериалы и технологии медицинских стентов следующего поколения.

Формула профессора Адхикари, представляющая собой простое выражение в конечном виде, поможет инженерам быстро производить расчет конструкции, а также может быть использована в качестве опорной отметки для оценки будущих экспериментальных и численных исследований.

Профессор Адхикари сказал: «Эта статья является результатом двухлетних непрерывных исследований. Простое выражение в конечном виде для критического напряжения потери устойчивости конструкции можно рассматривать как расширение классической формулы Эйлера для критической нагрузки, впервые полученной в 1757 году, которая рассчитывала точку напряжения, в которой балка внезапно изгибается и деформируется (выпучивание). Это новое выражение представляет собой решение 21 века для разработки ячеистых материалов, которые будут использоваться в передовых инженерных приложениях сейчас и в будущем».

Профессор Сондипон Адхикари из инженерного колледжа опубликовал свои выводы в Proceedings of the Royal Society A.

Материал в форме гексагональной решетки приближается к потере устойчивости при сжатии. Видео: Micah Arago.

Источник: Phys.org