TY - JOUR

T1 - ОСОБЕННОСТИ РАЗРУШЕНИЯ СЕТЧАТЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ПЕРИОДИЧЕСКОЙ И КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТРУКТУРАМИ

AU - Каманцев, Иван Сергеевич

AU - Голоднов, Антон Игоревич

AU - Сухова, М. Р.

AU - Корниенко, Ольга Юрьевна

AU - Беликов, Сергей Владимирович

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - В работе проведено исследование особенностей разрушения сетчатых конструкций с периодической и квазипериодической ячеистыми структурами в условиях одноосного сжатия. Квазипериодическая ячеистая структура построена на принципах биомимикрии. В качестве прототипа использованы структуры, характерные для живой природы. Прототипом для периодической структуры послужили пчелиные соты, а квазипериодическая структура была построена с учетом геометрических принципов строения скелета морской губки Aphrocallistes. Установлено, что у структур, имеющих в строении элементарные составляющие - неидеальные элементы, отличающие их от гексагонов (угол между сторонами, размер ячеек и их форма), - происходит увеличение на 24 % эффективной работы, затрачиваемой на первом акте разрушения объекта при одноосном сжатии. Установлена взаимосвязь характера разрушения образцов с периодической и квазипериодической ячеистыми структурами с величиной работы, затраченной на полное разрушение объектов исследования. Выявлено, что для образцов с периодической структурой первый акт разрушения характеризуется магистральным выходом из строя перемычек между узлами по всему периметру, т. е. имеет место одномерное последовательное кольцевое разрушение. Для образцов с квазипериодической структурой характерно двумерное разрушение, т. е. для значительного снижения несущей способности объекта требуется разрушение большего количества перемычек между узлами на единицу площади, а следовательно, большая плотность разрушенных элементов.

AB - В работе проведено исследование особенностей разрушения сетчатых конструкций с периодической и квазипериодической ячеистыми структурами в условиях одноосного сжатия. Квазипериодическая ячеистая структура построена на принципах биомимикрии. В качестве прототипа использованы структуры, характерные для живой природы. Прототипом для периодической структуры послужили пчелиные соты, а квазипериодическая структура была построена с учетом геометрических принципов строения скелета морской губки Aphrocallistes. Установлено, что у структур, имеющих в строении элементарные составляющие - неидеальные элементы, отличающие их от гексагонов (угол между сторонами, размер ячеек и их форма), - происходит увеличение на 24 % эффективной работы, затрачиваемой на первом акте разрушения объекта при одноосном сжатии. Установлена взаимосвязь характера разрушения образцов с периодической и квазипериодической ячеистыми структурами с величиной работы, затраченной на полное разрушение объектов исследования. Выявлено, что для образцов с периодической структурой первый акт разрушения характеризуется магистральным выходом из строя перемычек между узлами по всему периметру, т. е. имеет место одномерное последовательное кольцевое разрушение. Для образцов с квазипериодической структурой характерно двумерное разрушение, т. е. для значительного снижения несущей способности объекта требуется разрушение большего количества перемычек между узлами на единицу площади, а следовательно, большая плотность разрушенных элементов.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=60273204

U2 - 10.17804/2410-9908.2023.6.078-089

DO - 10.17804/2410-9908.2023.6.078-089

M3 - Статья

SP - 78

EP - 89

JO - Diagnostics, Resource and Mechanics of Materials and Structures

JF - Diagnostics, Resource and Mechanics of Materials and Structures

SN - 2410-9908

IS - 6

ER -