science >> Wetenschap >  >> anders

Nieuwe studie biedt oplossing voor engineering van cellulaire materialen

Zeshoekig roostermateriaal dat knikken onder druk nadert. Krediet:Micha Arago.

Een nieuwe studie door een academicus van de Swansea University heeft een nieuwe wiskundige formule aangekondigd die ingenieurs zal helpen het punt te bepalen waarop cellulaire materialen, die worden gebruikt voor een breed scala aan toepassingen, variërend van lucht- en ruimtevaart tot de bouwsector, zal buigen en knikken.

Professor Sondipon Adhikari, van het College of Engineering heeft zijn bevindingen gepubliceerd in de Proceedings van de Royal Society A .

De studie beschrijft een formule die de elastische instabiliteit van celmateriaal kan berekenen; in dit geval, hexagonaal roostermateriaal, ook wel de honingraat genoemd, vaak gebruikt bij de productie van lichtgewicht constructies zoals energieabsorberende schuimen, mechanische en akoestische metamaterialen en stenttechnologie van de volgende generatie.

De formule van professor Adhikari, wat een eenvoudige uitdrukking in gesloten vorm is, zal ingenieurs helpen bij het maken van snelle ontwerpberekeningen en kan ook worden gebruikt om toekomstige experimentele en numerieke studies te benchmarken.

Professor Adhikari zei:"Dit artikel is het resultaat van twee jaar aanhoudend onderzoek. De eenvoudige uitdrukking in gesloten vorm voor kritische knikspanning kan worden gezien als de uitbreiding van de klassieke Euler-formule voor kritische belasting, voor het eerst afgeleid in 1757, die het spanningspunt berekende waarop een balk plotseling zal buigen en knikken. Deze nieuwe uitdrukking is een 21e-eeuwse oplossing voor het construeren van cellulaire materialen die nu en in de toekomst zullen worden gebruikt in geavanceerde technische toepassingen."

Zeshoekig roostermateriaal dat knikken onder druk nadert. Krediet:Micha Arago.
Zeshoekig roostermateriaal dat knikken onder druk nadert. Krediet:Micha Arago.