Please use this identifier to cite or link to this item:
https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/31021Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Καραγιώργος, Χρήστος | el |
| dc.date.accessioned | 2021-05-12T09:15:01Z | - |
| dc.date.available | 2021-05-12T09:15:01Z | - |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/31021 | - |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26268/heal.uoi.10850 | - |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | * |
| dc.subject | Εξαγωνική κυψελοειδής δομή | el |
| dc.subject | Ρομβοειδής κυψελοειδής δομή | el |
| dc.subject | Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων | el |
| dc.subject | Κατανομή μηχανικής τάσης | el |
| dc.subject | Κατανομή παραμόρφωσης | el |
| dc.subject | Ιδιοσυχνότητα | el |
| dc.subject | Hexagonal honeycomb | en |
| dc.subject | Rhomboid honeycomb | en |
| dc.subject | Finite element method | en |
| dc.subject | Stress distribution | en |
| dc.subject | Deformation distribution | en |
| dc.subject | Eigenfrequency | en |
| dc.title | Υπολογιστική διερεύνηση της ελαστικής μηχανικής συμπεριφοράς διδιάστατων κυψελοειδών δομών | el |
| dc.title | Computational investigation of the elastic mechanical behavior of two dimensional cellular structure | en |
| heal.type | masterThesis | - |
| heal.type.en | Master thesis | en |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.classification | Κυψελοειδής δομές | - |
| heal.dateAvailable | 2021-05-12T09:16:01Z | - |
| heal.language | el | - |
| heal.access | free | - |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών | el |
| heal.publicationDate | 2021 | - |
| heal.bibliographicCitation | Βιβλιογραφία: Ι-ΙΙ | el |
| heal.abstract | Τα κυψελοειδή υλικά παρουσιάζουν μεγάλο και συνεχώς αυξανόμενο ερευνητικό και κατασκευαστικό ενδιαφέρον για τους μηχανικούς εξαιτίας του εύρους των ιδιοτήτων τους (φυσικών, μηχανικών, θερμικών κ.τ.λ.), των χρήσεών τους (σε εφαρμογές δομικών κατασκευών, συσκευασίας, θερμικής μόνωσης κ.τ.λ.) αλλά και της ευελιξίας στην επιλογή γεωμετρίας και χρησιμοποιούμενων υλικών λόγω εξέλιξης στις μεθόδους κατασκευής τους (τρισδιάστατη εκτύπωση κ.τ.λ.). Μια μεγάλη κατηγορία τέτοιων υλικών αποτελούν οι διδιάστατες κυψελοειδείς δομές, στις οποίες τα κελιά παράγονται με επανάληψη ενός βασικού μοναδιαίου κελιού (π.χ. εξαγωνικού, τριγωνικού κ.τ.λ) στο επίπεδο και στη συνέχεια με την εξώθηση του παραγόμενου διδιάστατου σχήματος στον κάθετο άξονα. Αυτές οι δομές λόγω της συγκεκριμένης γεωμετρίας τους είναι πιο εύκολες στη μελέτη τους, σε σχέση με τη γενική περίπτωση των τριδιάστατων κυψελοειδών υλικών που παρουσιάζουν ανομοιομορφία στο σχήμα, μέγεθος, κατεύθυνση κ.τ.λ. των κελιών τους. Η μελέτη, αναλυτική ή υπολογιστική ή πειραματική, της μηχανικής συμπεριφοράς των διδιάστατων κυψελοειδών δομών είναι απαραίτητη για να εξασφαλίσουμε ότι αυτές παρουσιάζουν τις βέλτιστες ιδιότητες για τη χρήση που προορίζονται λαμβάνοντας υπόψη τα απαιτούμενα κατά περίπτωση κριτήρια και περιορισμούς (π.χ. απαιτήσεις σε αντοχή, βάρος κατασκευής, κόστος κ.τ.λ.). Η υπολογιστική διερεύνηση μέσω λογισμικού προσομοίωσης έναντι της αναλυτικής μελέτης έχει πλεονεκτήματα: ταχύτητα των υπολογισμών (ειδικά για μεγάλα και πολύπλοκα μοντέλα), ευκολία μελέτης πολλών εναλλακτικών μοντέλων (γεωμετρία, υλικό κ.τ.λ.), ευκολία συγκριτικών μελετών μέσω παραμετρικών υπολογισμών (π.χ. του πάχους, της αναλογίας διαστάσεων κ.τ.λ.). Δεν πρέπει βέβαια να παραγνωρίσουμε την απαίτηση για αποδεκτά και μετρήσιμα όρια απόκλισης της προσεγγιστικής από την αναλυτική λύση. Στην παρούσα εργασία διερευνούμε μέσω λογισμικού προσομοίωσης την ελαστική μηχανική συμπεριφορά δύο διδιάστατων πρισματικών κυψελοειδών δομών: της εξαγωνικής και της ρομβοειδούς. Για κάθε μία από αυτές τις δύο δομές υπολογίζουμε: 1) τη μηχανική συμπεριφορά της δομής συγκεκριμένης σχετικής πυκνότητας για μονόπλευρη πάκτωση και τέσσερις περιπτώσεις καταπόνησης (εφελκυσμό, θλίψη, διάτμηση, κάμψη), 2) την επίδραση της γεωμετρίας της δομής (πάχους μοναδιαίου κελιού) στη μηχανική της συμπεριφορά για μονόπλευρη πάκτωση και τέσσερις περιπτώσεις καταπόνησης (εφελκυσμό, θλίψη, διάτμηση, κάμψη), 3) τις ιδιοσυχνότητες και ιδιομορφές της δομής συναρτήσει του πάχους του μοναδιαίου κελιού. Σχολιάζουμε αναλυτικά τα αποτελέσματα των τριών παραπάνω υπολογισμών για κάθε μία από τις δύο δομές. Επίσης συγκρίνουμε τα αποτελέσματα που προέκυψαν για τις δύο δομές (π.χ. σύγκριση των μεγίστων τάσεων και μετατοπίσεων για τις δύο δομές ίδιας σχετικής πυκνότητας). Με την παραπάνω έννοια η παρούσα εργασία αποτελεί ένα μεθοδολογικό εργαλείο για την εκτίμηση της μηχανικής συμπεριφοράς και επιλογή της κατάλληλης διδιάστατης κυψελοειδούς δομής, αν ως κριτήρια χρησιμοποιηθούν τα υπολογιζόμενα με την εργασία μεγέθη. | el |
| heal.abstract | Cellular materials are of great and ever-increasing research and construction interest for engineers, due to the range of their properties (physical, mechanical, thermal, etc.), the range of their uses (in applications of construction, packaging, thermal insulation, etc.) and the flexibility in the choice of geometry and materials used, because of the developments in their manufacturing methods (3D printing, etc.). A large category of such materials are the two-dimensional cellular structures, in which the cells are produced by repeating a basic unit cell (e.g. hexagonal, triangular, etc.) in the plane and then extruding the produced two-dimensional shape in the vertical axis. These structures, due to their specific geometry, are easier to study, compared to the three-dimensional cellular materials, that have non-uniformity in shape, size, direction, etc. of their cells. The study -analytical or computational or experimental- of the mechanical behavior of two-dimensional cellular structures is necessary to ensure that they have the optimum properties for their intended use, considering the required criteria and constraints (e.g., strength requirements, construction weight, cost, etc.). Numerical investigation through simulation software over the analytical study has advantages: speed of calculations (especially for large and complex models), ease of studying many alternative models (geometry, material, etc.), ease of comparative studies through parametric calculations (e.g. eg thickness, aspect ratio, etc.). We must not, of course, ignore the requirement for acceptable and measurable limits of deviation of the approximate from the analytical solution. In the present work we investigate through simulation software the elastic mechanical behavior of two two-dimensional cellular structures: the hexagonal and the rhomboid. For each of these two structures we calculate: 1) the mechanical behavior of the structure for a specific relative density, for unilateral fixing and four stress cases (tensile, compressive, shear, bending), 2) the effect of the geometry of the structure (unit cell thickness) on its mechanical behavior for unilateral fixing and four cases of stress (tensile, compressive, shear, bending), 3) the eigenfrequencies and peculiarities of the structure as a function of the thickness of the unit cell. We comment in detail on the results of the above three calculations for each of the two structures. We also compare the results obtained for the two structures (e.g., comparison of maximum stresses and deformations for the two structures of the same relative density). In the above sense, the present work is a methodological tool for the evaluation of mechanical behavior and selection of the appropriate two-dimensional cellular structure, if the quantities calculated by the work are used as criteria. | en |
| heal.advisorName | Χατζηγεωργίου, Ευάγγελος | el |
| heal.committeeMemberName | Χατζηγεωργίου, Ευάγγελος | el |
| heal.committeeMemberName | Καλπακίδης, Βασίλειος | el |
| heal.committeeMemberName | Παναγιωτόπουλος, Ιωάννης | el |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | - |
| heal.numberOfPages | 164 σ. | - |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| Appears in Collections: | Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΜΕΥ | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Μ.Ε. ΚΑΡΑΓΙΩΡΓΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ 2021.pdf | 13.35 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License
