Negatif Poisson oranına sahip (auxetic) fiber ağ örgü yapıların mekanik özelliklerinin çeşitli parametrelere göre nümerik analizi

Malzemelerin mekanik özelliklerine yön veren parametrelerden birisi de Poisson oranıdır. Poisson oranı elastik bir malzemeye uygulanan eksenel bir kuvvet sonucu o malzemedeki fiziksel değişimin sayısal olarak ifadesidir. Günümüzde yaygın olarak kullanılan mühendislik malzemelerinin Poisson oranları 0 ile 0,5 arasında farklı değerler almaktadır. Bu değer aralığında bir Poisson oranına sahip bir malzeme için, eksenel bir çekme (veya basma) gerilmesi uygulanması durumunda çekme/basma yönünde bir uzama/kısalma meydana gelirken, bu eksene dik yönde kısalma/genişleme olduğu açıkça gözlemlenebilir. Bununla beraber, 30 yılı aşkın yapılan gözlem ve çalışmalar sonucunda, geleneksel malzemelere nispeten dış etkilere (eksenel kuvvetler vb.) alışılmışın dışında bir fiziksel tepki veren yeni bir malzeme sınıfı keşfedilmiştir. Bu malzemeler, auxetic (negatif Poisson oranına sahip) malzemeler olarak adlandırılmıştır. Bu çalışmada, auxetic fiber ağ örgü yapıların mekanik özelliklerinin çeşitli parametrelere göre nümerik analizi ve incelenmesi yapılmıştır. MATLAB® programı kullanılarak oluşturulan nümerik 2 boyutlu geleneksel fiber ağ örgü yapı modelleri daha sonra, deformasyon analizleri gerçekleştirilmek üzere ANSYS® programına aktarılmıştır. Geleneksel fiber ağ örgü yapıların, auxetic fiber ağ örgü yapılar haline gelmesinde en önemli rolü oynayan eksenel basma (-y yönünde bası) parametresi başta olmak üzere, auxetic özelliğin nitel ve nicel durumlarına doğrudan etkiyen parametreler olan; fiberlerin model düzlemi üzerindeki yönelim açısı ve fiberlerin uzunluk/çap oranının farklı değerli için gerçekleştirilen analizler ile, bu parametrelerin auxetic fiber ağ örgü yapıların Poisson oranı ve etkin elastisite modülü değerleri üzerindeki etkileri incelenmiştir ve sonuçlar sunulmuştur.