طريقة إيرانية جديدة لتصميم الهياكل المجهرية
الوفاق/ نجحت مجموعة من الباحثين من كلية الهندسة الميكانيكية بجامعة طهران في تطوير طريقة جديدة لتصميم الحد الأدنى من الأسطح المتناوبة من أجل تصميم الهياكل الدقيقة مع تباين يمكن التحكم فيه.
نُشرت نتائج هذا البحث في منشورات Elsevier، وقد تم الاستشهاد بالمقال المقدم 21 مرة في المجلات المرموقة في الأشهر الـ 18 الماضية. حيث جذبت الأسطح الدنيا بالتناوب الثلاثي (TPMS) الانتباه في السنوات الأخيرة بسبب خصائصها الهندسية الفريدة ما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك الهندسة الطبية، والإدارة الحرارية، وامتصاص الطاقة، والهياكل خفيفة الوزن.
وتتميز هياكل TPMS بميزاتها الهندسية المعقدة التي تتناوب في ثلاثة أبعاد، وتميزها عن المواد التقليدية. رياضياً، هذه الهياكل ليس لها أي انحناء متوسط في أي نقطة على السطح ما يجعلها ناعمة للغاية وبدون زوايا حادة. تظهر هياكل TPMS خواص ميكانيكية متباينة الخواص ما يعني أن خصائصها تختلف حسب الاتجاه الذي يتم قياسها فيه.
نتيجة لذلك، فإن سلوكها الميكانيكي ليس موحدًا في جميع الاتجاهات ما قد يحد من تطبيقاتها العملية. على سبيل المثال في التطبيقات التي يكون فيها اتجاه الحمل غير مؤكد، تعتبر هذه الميزة عاملاً غير مواتٍ وتجعل التصميم معقدًا أو مستحيلًا ؛ لذلك، يصبح التحكم في تباين الخواص مهمًا جدًا في تصميم هذه المواد.
واقترح المؤلفون طريقتين جديدتين للتهجين تتضمن الجمع بين بنيتين مختلفتين TPMS لإنشاء هيكل جديد بخصائص متناحرة. تتضمن هذه الأساليب في البداية تحديد بنيتين TPMS بخصائص تباين تكميلية ما يعني أن الاتجاه الذي يحتوي فيه أحد الهياكل على الحد الأقصى من المعامل يؤدي إلى الحد الأدنى من المعامل للهيكل الآخر والعكس
صحيح.