مروری بر روش‌ها و اصول ایجاد دوپایداری به کمک چاپ سه‌بعدی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 6، دوره 58، شماره 2، 1405، صفحه 273-300 اصل مقاله (1.66 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله مروری | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2026.25444.7947 | ||
| نویسندگان | ||
| داود زهتاب نجفی؛ محمد گلزار* | ||
| دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| سازه‌های دو/ چندپایدار به دلیل توانایی حفظ چند حالت تعادل پایدار بدون نیاز به ورودی مداوم انرژی، جایگاه ویژه‌ای در طراحی سازه‌های هوشمند، تطبیقی و قابل برنامه‌ریزی یافته‌اند. ظهور فناوری چاپ سه‌بعدی، به‌ویژه روش فیلامنت مذاب (FFF)، افق‌های جدیدی را برای ایجاد و کنترل این رفتارها فراهم کرده است؛ به‌گونه‌ای که امکان مهندسی دقیق ناهمسانگردی، تنش‌های پسماند حرارتی، پیش‌کرنش و هندسه سازه به‌صورت یکپارچه مهیا شده است. در این مقاله مروری، اصول و روش‌های ایجاد دوپایداری و چندپایداری به کمک چاپ سه‌بعدی به‌صورت نظام‌مند بررسی می‌شود. این روش‌ها شامل بهره‌گیری هدفمند از تنش‌های پسماند حرارتی، لایه‌های پیش‌کرنش‌یافته، طراحی مکانیزم‌های هندسی و اتصالات انعطاف‌پذیر، ساختارهای الهام‌گرفته از طبیعت، اوریگامی و کریگامی، و نیز استفاده از فیلامنت‌های تقویت‌شده و کامپوزیتی هستند. نتایج مطالعات اخیر نشان می‌دهد که با کنترل مسیر اکستروژن، جهت‌گیری لایه‌ها، الگوی حرارتی و چیدمان مواد، می‌توان منحنی انرژی پتانسیل سازه را مهندسی کرده و تعداد و پایداری حالات تعادل را به‌طور مؤثر تنظیم نمود. این قابلیت‌ها منجر به توسعه کاربردهای گسترده‌ای در حوزه‌هایی نظیر رباتیک نرم، سازه‌های هوافضایی قابل استقرار، تجهیزات پزشکی، برداشت انرژی و فراسازه‌های تطبیقی شده است. در پایان، چالش‌های اصلی پژوهشی شامل پیش‌بینی دقیق تعداد حالات پایدار، وابستگی رفتار مکانیکی به پارامترهای چاپ، اثرات وابسته به زمان مواد پلیمری و کمبود مدل‌های تحلیلی جامع مورد بحث قرار گرفته و مسیرهای آینده برای طراحی نسل جدید سازه‌های چندپایدار چاپ سه‌بعدی ارائه می‌شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| دوپایدار؛ چاپ سه بعدی؛ چندپایدار؛ تنش پسماند؛ ناهمسانگردی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 136 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 128 |
||