Additive manufacturing introduced substructure and computational determination of metamaterials parameters by means of the asymptotic homogenization
Auteurs : Bilen Emek Abali, Emilio Barchiesi
Résumé : Metamaterials exhibit materials response deviation from conventional elasticity. This phenomenon is captured by the generalized elasticity as a result of extending the theory at the expense of introducing additional parameters. These parameters are linked to internal length scales. Describing on a macroscopic level a material possessing a substructure at a microscopic length scale calls for introducing additional constitutive parameters. Therefore, in principle, an asymptotic homogenization is feasible to determine these parameters given an accurate knowledge on the substructure. Especially in additive manufacturing, known under the infill ratio, topology optimization introduces a substructure leading to higher order terms in mechanical response. Hence, weight reduction creates a metamaterial with an accurately known substructure. Herein, we develop a computational scheme using both scales for numerically identifying metamaterials parameters. As a specific example we apply it on a honeycomb substructure and discuss the infill ratio. Such a computational approach is applicable to a wide class substructures and makes use of open-source codes; we make it publicly available for a transparent scientific exchange.
Explorez l'arbre d'article
Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel
Recherchez des articles similaires (en version bêta)
En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme analysera tous les articles de notre base de données pour trouver le plus proche en fonction du contenu des articles complets et pas seulement des métadonnées. Veuillez noter que cela ne fonctionne que pour les articles pour lesquels nous avons généré des résumés et que vous pouvez le réexécuter de temps en temps pour obtenir un résultat plus précis pendant que notre base de données s'agrandit.