20.500.12556/DKUM-89569 Karakterizacija deformacijskega in mehanskega obnašanja avksetičnega kompozitnega metamateriala diplomsko delo Characterization of deformation and mechanical behaviour of the auxetic composite metamaterial Prispevek predlaga inovativen večmaterialen pristop za vpeljavo avksetičnega obnašanja v področje sintaktičnih pen. Z natančnim oblikovanjem velikosti, oblike in orientacije sintaktične pene je bilo doseženo avksetično deformacijsko obnašanje. Najprej so bili iz ekspandiranega perlita in mavca izdelani šestkotni elementi v obliki peščene ure, nato pa je bil avksetični vzorec teh elementov razporejen v škatlo iz nerjavnega jekla. Prazni prostori med vložki so bili zapolnjeni z aluminijevo zlitino (A356) s pomočjo uporabe tehnike proti gravitacijskega litja. Vliti avksetični kompozit je imel gostoto 1,52 g/cm3. Izdelan preizkušanec je bil nato deformiran s kvazi-statično obremenitvijo, da bi lahko okarakterizirali njegovo deformacijsko obnašanje in določili njegove mehanske lastnosti, zlasti Poissonovo število. Deformacija kompozita je bila avksetična s Poissonovim številom -1,04. Za boljše razumevanje mehanizma in zagotavljanje možnosti za nadaljnjo optimizacijo geometrije so bile izvedene računalniške simulacije po metodi končnih elementov. This thesis proposes an innovative multi-material approach for introducing auxetic behaviour to syntactic foams (SFs). By carefully designing the size, shape, and orientation of the SFs, auxetic deformation behaviour was induced. Re-entrant hexagon-shaped SF elements were fabricated using expanded perlite (EP) particles and a plaster of Paris slurry first. Then an auxetic pattern of these SF elements was arranged within a stainless-steel casting box. The empty spaces between the SF elements were filled with molten aluminium alloy (A356) using the counter-gravity infiltration casting technique. The cast auxetic composite had a bulk density of 1.52 g/cm3 . The cast composite was then compressed under quasi-static loading to characterise its deformation behaviour and to determine the mechanical properties, especially the Poisson’s ratio. The cast composite deformation was auxetic with a Poisson’s ratio of −1.04. Finite Element (FE) simulations were conducted to understand the deformation mechanism better and provide means for further optimisation of the geometry. avksetične celične strukture sintaktične pene eksperimentalno testiranje mehanske lastnosti Poissonovo število Auxetic cellular structures syntactic foams experimental testing mechanical properties Poisson’s ratio true true false [M. Kolar] Slovenski jezik Angleški jezik Diplomsko delo/naloga 2024-07-22 16:50:03 2024-12-06 15:14:40 2024-12-12 03:09:31 0000-00-00 00:00:00 2024 0 Maribor 0 Maribor 1 spletni vir (1 datoteka PDF (IX, 26 f.)) 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 620.17:620.168(043.2) 218508035 Diplomska_naloga.pdf Diplomska_naloga.pdf 1 6B37CCE88E72BD814B3EA7A64445E43E dace36fbfa656eae46d485f39ce86aca641ad8df0d6fc9a0a3cd7e97ece9265f 4c525c06-b3dc-11ef-aaaf-00155d000105 https://dk.um.si/Dokument.php?lang=slv&id=187185 Fakulteta za strojništvo 0 0 0