بررسی تجربی و عددی گسترش ترک در رگه های بال سنجاقک

Authors

  • حامد رجبی مدرس، مهندسی مکانیک، موسسه آموزش عالی احرار، رشت
Abstract:

بال‌های حشرات ساختارهای حیاتی پیچیده‌ای هستند که دارای رفتار مکانیکی جالب توجهی می‌باشند. بال‌ها اساسا از رگه‌ها و پوسته‌ها تشکیل یافته‌اند. پوسته‌های تشکیل دهنده بال از لحاظ مکانیکی از چقرمگی بالایی برخوردار نیستند. اما به طور کلی مجموعه ساختار بال از مقاومت بسیار بالایی در برابر گسترش ترک برخوردار است. در این مقاله، ترکیبی از روش‌های عکس برداری با میکروسکوپ الکترونی، تست کشش و شبیه‌سازی عددی به منظور بررسی نقش رگه‌ها بر مکانیزم چقرمگی بال مورد استفاده قرار می‌گیرد. مدلسازی عددی رشد ترک در رگه بر مبنای روش المان محدود توسعه یافته می‌باشد. خواص مکانیکی الاستیک خطی و قانون کشش- جدایش خطی به منظور شبیه‌سازی رفتار ساختاری ماده تشکیل‌دهنده رگه استفاده می‌شود. عکس‌های میکروسکپی نشان می‌دهند که رگه‌های بال دارای ساختار میکروسکپی توخالی متشکل از لایه‌های ساخته شده از کیتین و پروتئین می‌باشند. نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد که تمامی لایه‌های سازنده رگه با تنش ناشی از شرایط بارگذاری خارجی مواجه می‌شوند. اما حضور پروتئین نقش مهمی در جلوگیری از رشد ترک ایفا می‌کند. مقایسه نتایج نشان دهنده مطابقت مطلوب بین مدلسازی‌های عددی انجام شده و نتایج تجربی می‌باشد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی عددی چگونگی گسترش ترک در بال های حشرات

بال حشرات بسیار سبک وزن و در عین حال دارای استحکام مکانیکی بالاست. بال حشره باید بتواند در برابر ایجاد و گسترش ترک، که بسیار برای بال به عنوان سازه ترد مضر است، مقاومت مطلوب را داشته باشد. سوال اینجاست که چطور بال از ایجاد و گسترش ترک در برابر نیروهای اعمالی محیطی جلوگیری می¬کند. در این رساله تلاش بر آن است که با رفتار بال در برابر ترک بیشتر آشنا شد. عکس¬های میکروسکپی گرفته شده نشان می¬دهد که ل...

بررسی تأثیر هیمولیمف بر رفتار بیومکانیکی رگه‎های بال سنجاقک

ماده تشکیل دهنده‎ بال‎های سنجاقک، ماده‎ای مرکب پیچیده‎ای با کارآیی مکانیکی چشمگیر می‎باشد. این ماده حیاتی، ضمن برخورداری از نسبت استحکام به وزن بالا، دارای استحکام خستگی بالایی بوده و قادر ‎است نیروهای دینامیکی اعمال شده در حین پرواز را به خوبی تحمل کند. بال‎‎های سنجاقک، دارای یکسری مکانیزم غیر فعال همچون تغییرات ضخامت رگه‎ها، مفاصل رگه‎ها، وجود گرادیان ماده، چروکیدگی و جریان خون هستند. در این ...

full text

طراحی جاذب دینامیکی به منظور کاهش ارتعاشات بال یک سازه پرنده: بررسی تجربی و عددی

بال یک سازه پرنده، از قسمت‌های اصلی و مهم برای کنترل و هدایت آن در مسیر صحیح می‌باشد. در این مقاله ابتدا به منظور بررسی رفتار ارتعاشی بال، معادلات حرکت آن در حین باز شدن تا توقف به روش تحلیلی استخراج و سپس با نتایج تست تجربی و همچنین نتایج حاصل از نرم‌افزار اَدَمز مقایسه می‌گردد. در حین توقف بین بال و بدنه، برخوردی صورت گرفته که باعث اعمال یک تحریک تصادفی و ناخواسته بر بال می‌شود. در این تحقیق، ب...

full text

مطالعه تجربی و عددی اثر صدمه ستاره‌‌ای شکل بر عملکرد آیرودینامیکی بال یک پهپاد

این مقاله عملکرد آیرودینامیکی بال یک پهپاد را که توسط برخورد یک جسم مانند گلوله جنگی دچار صدمه شده است، با دو روش شبیه‌سازی عددی و تجربی مورد مطالعه قرار می‌دهد. به منظور شبیه‌سازی اثر برخورد گلوله و ایجاد گوشه‌های تیز در صدمه واقعی، از یک حفره ستاره‌ای شکل برای شبیه‌سازی صدمه استفاده شده است. مقطع بال مورد مطالعه، ایرفویل‌ نامتقارن با شمارة NACA 641-412 در نظر گرفته شده است. در این تحقیق، اثر ...

full text

تنوع ریخت بال در بین جمعیت‌های سنجاقک Calopteryx splendens در آسیای مرکزی

در مطالعه حاضر، روش‌های ریخت‌شناسی هندسی برای نشان دادن تغییرات مورفولوژیک بال جلویی در جمعیت‌های Calopteryx splendens از کشورهای: آذربایجان، ازبکستان، ایران، تاجیکستان، ترکمنستان، ترکیه، روسیه، قرقیزستان و قزاقستان به کار گرفته شده و بر مطالعه ارتباطات فنتیک بین جمعیت‌های آسیای مرکزی این گونه تمرکز شده است. نتایج نشان داد که بزرگترین و کوچکترین اندازه بال بر اساس centroid size بال‌ها به ترتیب ...

full text

بررسی آزمایشگاهی و عددی اثر دانه بندی محیط های ناهمگن بر گسترش ترک

در این مطالعه اثر ناهمگنی ناشی از اندازه دانه¬ها به عنوان یکی از عوامل مهم در چقرمگی نمونه¬ها و تاثیر گذار در مسیر گسترش ترک برسی شده است. برای انجام این کار، شش نوع نمونه با دانبندی¬های متفاوت اما ترکیب یکسان ساخته شده و تحت آزمایش تعیین چقرمگی به همراه تست انتشار آوایی قرار گرفته است. نتایج بیانگر رابطه میان چقرمگی مد برش و کشش با اندازه دانه ها به صورت غیر خطی می¬باشد. بیشترین چقرمگی شکست مر...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 48  issue 2

pages  179- 186

publication date 2016-08-22

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023