Meraklı bir mühendislik anlayışıyla yeni yöntemler

Anonim

Illinois Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, karmaşık materyal tasarım problemini, acemi mühendisler için gelişmiş deneyim seviyelerine kadar anlaşılabilir sezgisel bir konsept haline getirmeye çalışıyorlar. Grup, gerildiği zaman daha kalın olacak şekilde tasarlanmış malzemelerin anlaşılmasına yardımcı olacak yönergeler geliştirdi. Doğada yaygın olarak bulunmayan bu oldukça kullanışlı özellik, koruyucu spor ekipmanları, vücut zırhı ve biyomedikal cihazlar için uygulamalara sahiptir.

Ekip, araştırmalarını, Ohio, Cleveland, Ohio'daki Makine Mühendisleri Uluslararası Tasarım Mühendisliği, Teknik Konferanslar ve Bilgisayarlar Konferansı ve Bilgi Toplumu Konferansı'nda sunmuş ve burada çalışmalarını Freudenstein Genç Araştırmacı Ödülü almıştır.

Doğal veya işlenmiş çoğu malzeme, uzunlukları boyunca gerildiğinde orta kısımda incelir. Bu mühendislerin, auxetics olarak adlandırılan malzemeleriyle çalıştığı, gerginliğin ortasında olduğu zaman ortada daha kalınlaştığı - kavramanın zor bir kavram olduğu ve bir problem olduğu, endüstriyel ve kurumsal sistem mühendisliği profesörü Girish Krishnan ve yazar yazar.

Krishnan, "Yardımcı materyallerin davranışlarını ve özelliklerini açıklamaya yönelik mevcut yöntemler, hesaplama açısından yoğundur." Dedi. "Şu anda, bir malzeme mühendisi, tasarımlarını kavramsallaştırmak için en azından arkalarında lisans düzeyinde bir okul düzeyinde kurs gerektirmektedir."

Sreekalyan Patiballa, bir endüstri ve işletme sistem mühendisliği yüksek lisans öğrencisi ve çalışma ortak yazarının “Birçok mühendis, algılanan zorluk nedeniyle yardımcı malzemelerle çalışmaktan çekiniyor, ” dedi. "Amacımız bu trendi tersine çevirmek bir parçası olmaktır."

Bu makalede araştırmacılar, makro ve mikro-ölçek geometrilerini vurgulayarak yardımcı materyalleri nicel olarak analiz eden matematiksel denklemler ve kavramsal diyagramlar şeklinde kılavuzlar sunmaktadır.

Patiballa, "Malzemelerin kelimesini duyduğumuzda, çoğu kimsenin kimyasal bileşimi veya özellikleriyle ilgili olduğunu düşünüyoruz, ancak bu malzemeleri geometrik şekilleri ve yapısı açısından açıklamak istiyoruz." Dedi.

Krishnan, "Kavramsal modellerimiz için tamamen geometrik yöntemlere odaklanmamızın nedenlerinden biri, lise öğrencilerinin tasarımcılar ve materyalleri üreten imalat uzmanlarına kadar birçokları tarafından kolayca anlaşılabilmeleridir." Dedi.

Bu araştırma, bu tür kavramsal modelin, yardımcı materyalleri tanımlamak için kullanıldığı ilk kez işaret etmektedir. Yeni bir zorlu araştırma alanı açabilir, ancak Krishnan ve Patiballa, araçlarının zor görevi üstlenebileceğine inanır.

Krishnan, "Şu anda, yardımcı tasarım sadece uzmanların aklında yatıyor." Dedi. "Önerdiğimiz kavramsal düşünce araçlarıyla, bu tür tasarımların demokratikleşmesine doğru ilerlediğimize inanıyorum."

menu
menu