Symulacje komputerowe mechanizmów prowadzących do ujemnego współczynnika Poissona w różnych skalach
[ 1 ] Instytut Fizyki, Wydział Fizyki Technicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Computer simulations of mechanisms responsible for negative Poisson’s ratio at various scales
polish
- ujemny współczynnik Poissona
- auksetyki
- symulacje MES
- piany
- struktury chiralne
- negative Poisson’s ratio
- auxetics
- FEM simulations
- foams
- chiral lattices
PL Na pracę składa się spójny tematycznie cykl czterech publikacji poruszający tematykę badań numerycznych materiałów z ujemnym współczynnikiem Poissona (UWP), które nazywamy auksetykami. Tytułem wstępu wprowadzone zostają podstawowe idee teorii sprężystości oraz kontekst materiałów auksetycznych. Pierwsza z prac dotyczy w dużej mierze omówienia konsekwencji istnienia UWP w układach z więzami. Wykazano w niej, że auksetyk w obecności więzów kinematycznych wykazuje lokalnie ujemną podatność mechaniczną. Kolejna praca dotyczy badań procesu auksetyzacji pian, czyli takie modyfikacji geometrii, by współczynnik Poissona zyskał ujemną wartość. Trzecia z prac stanowi analizę numeryczną struktury tetra-anty-chirlanej, która przy odpowiednim doborze parametru anizotropii okazuje się być wzmacniaczem mechanicznym z UWP. Ostatnia publikacja to systematyczna analiza planarnych struktur kompozytowych składających się z inkluzji zatopionych w elastycznej matrycy.
EN The presented thesis consists of a compilation of results of numerical simulations published in four scientific papers, preceded by a concise introduction and summary of main results. The theoretical minimum is provided, i.e. basic elasticity equations are presented together with the idea of a negative Poisson’s ratio materials (auxetics). The first article concerns the possibility of negative mechanical compliance in auxetic materials with constraints. The second paper presents the results of numerical investigations of the procedure of making auxetic foam starting with a conventional two-dimensional foam model. In the third publication the results of influence of random disorder on the effective elastic properties on anti-tetra-chiral lattices are presented. Finally, the last publication discusses very complex behavior of effective elastic properties of two-dimensional (effectively auxetic) composites with elliptic inclusions.
150
physical sciences
physics
DrOIN 1891
public
Mirosław R. Dudek
Zielona Góra, Polska
01.12.2017
polish
public
Jarosław Rybicki
Gdańsk, Polska
01.12.2017
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
20.12.2017
Rada Wydziału Fizyki Technicznej Politechniki Poznańskiej
doktor nauk fizycznych w dyscyplinie: fizyka