Study of Two-dimensional Kirigami in Different Materials

Abstract: De mekaniska egenskaperna hos ett tvådimensionellt material kan ändras med hjälp av Kirigami, som är en japansk klippkonst i papper. Material där man med geometriförändringar ändrar materialegenskaperna kallas metamaterial. I det här examensarbetet dokumenteras inverkan av ett Kirigami-mönster i olika material, bland annat plast och papper. Resultaten kommer att användas för att utvärdera om något passar att användas till ett stasband framtaget av Ortrud Medical AB. Remsan har en mönstrad ”fjäderyta”, som påverkar styvheten, och en kraftzoon. I det här arbetet studeras enbart det mönstrade området. För att utvärdera materialen och välja det mest lämpade, användes Pughs utvärderingsmatris. Materialen utvärderas bland annat med avseende på robusthet, dragmotstånd och patientkomfort. Ett av materialen valdes ut för ytterligare provning på grund av dess intressanta deformationsbeteende. I det här arbetet tillämpas både experimentella och analytiska metoder. Resultaten användes sedan för att verifiera en FE-modell av systemet. Modellen och experimenten gav liknade resultat vid små deformationer, dock begränsades verifieringen av materialdatabasen. En delstudie visade att det är möjlighet att ställa in mönsterdimensionerna, så att töjningsegenskaperna hos metamaterialet kan justeras.