Une nouvelle methodology expérimentale pour analyser l. a. coverage des constructions métalliques imprimées en 3-D

Des scientifiques de l’Université Carlos III de Madrid (UC3M) et de l’Institut des Matériaux IMDEA ont développé une nouvelle methodology expérimentale de checks de fragmentation pour évaluer l. a. capacité d’absorption d’énergie en cas d’have an effect on de constructions métalliques fabriquées par impact 3-D.

Cette methodology, plus souple, easy et rapide que les autres tactics actuellement utilisées, permet de tester les performances mécaniques de ces matériaux en tant que constructions de coverage. L’ouvrage est publié dans Magazine de Mécanique et Body des Solides.

Les principales programs de cette recherche sont liées aux secteurs de l’aviation, de l’aérospatiale, de l. a. sécurité et du génie civil, domaines dans lesquels il est nécessaire de développer de nouveaux matériaux pour l. a. development de constructions de coverage légères et portables, réparables en cours de carrier et ayant également l. a. capacité de absorber l’énergie en cas de choc.

Par exemple, dans le cas d’une collision oiseau-avion, de collisions accidentelles entre voitures ou d’explosions pouvant survenir lors d’attaques contre des bâtiments gouvernementaux et des infrastructures evaluations, telles que des centrales nucléaires, disent les chercheurs.

« L’idée est de pouvoir fabriquer des constructions de coverage par impact 3-D pour réduire leur coût, réduire les déchets, et personnaliser leur conception et leur fabrication à l’étranger, puisqu’elles peuvent être mises en œuvre sur web site, ce qui sera un gros avantage notamment pour le secteur aérospatial et programs de défense », explique Juan Carlos Nieto Fuentes, chercheur Marie Curie CONEX-Plus (GA 801538) du Département de mécanique de continuité et d’analyse structurelle de l’UC3M.

“L’article présente une nouvelle technologie expérimentale lancée au laboratoire d’have an effect on UC3M, où nous effectuons des checks de fragmentation à des vitesses d’have an effect on allant jusqu’à 400 mètres par seconde”, explique un autre auteur, José Antonio Rodríguez Martinez, maître de conférences au même institut. Le département UC3M a développé cette recherche dans le cadre du projet PURPOSE, un projet de subvention de démarrage ERC de l’Union européenne (GA 758056).

Les chercheurs ont photographié ces checks à l’aide de deux caméras à haute vitesse et ont également réalisé une tomographie aux rayons X des constructions du matériau imprimé, avant et après les checks, en collaboration avec des collègues de l’Institut IMDEA Materiales, qui ont mené l’étude de l. a. microstructure. Caractérisation de l’échantillon.

« Concrètement, nous avons déterminé l. a. répartition en forme et en taille des pores résultant du processus d’impact et étudié leur effet sur l. a. formation et l. a. propagation des fissures, et donc sur l. a. capacité d’absorption d’énergie de l. a. construction », explique Federico Skeet. Un scientifique primary d’IMDEA Fabrics, qui a participé à cette étude depuis cet institut de recherche avec son collègue Jonathan Espinosa, assistant de recherche à l’institut.

Des expériences de fragmentation ont été réalisées dans le laboratoire d’have an effect on UC3M à l’aide d’un pistolet à gaz alimenté à l’hélium. Plus précisément, les chercheurs ont tiré un projectile circulaire en forme de cône pesant environ 150 grammes, qui a frappé un tube à paroi mince à des vitesses de 200 à 400 mètres par seconde (entre 720 et 1 440 km/h). Dans ce cas, le diamètre du projectile est supérieur au diamètre du tube, qui se dilate radialement au fur et à mesure de l’avancée du projectile, jusqu’à ce que de multiples fractures se forment, fragmentant l’échantillon.

“Cette technologie est plus easy, plus rapide à utiliser, versatile et a un coût d’exploitation inférieur à celui des systèmes utilisant des explosifs ou des systèmes électromagnétiques. Notre dispositif nous permet également de réaliser plus d’expériences en moins de temps et ainsi d’obtenir un sure nombre de checks qui fournissent des résultats statistiquement significatifs”, » ont expliqué Sergio Puerta et David Bedroch, techniciens de laboratoire du Département de mécanique de continuité et d’analyse structurelle de l’UC3M, qui ont participé à l. a. réalisation des expériences.

Les chercheurs affirment qu’il s’agit d’une méthodologie pionnière et espèrent jeter les bases d’un protocole permettant de déterminer systématiquement si une construction imprimée est succesful d’absorber de l’énergie lors d’un have an effect on, en se basant sur l. a. caractérisation de sa microstructure poreuse et son affiliation avec des mécanismes de fragmentation. .

“Cette technologie nous dira à terme si l’impact 3-D métallique est une technologie viable pour construire des constructions de coverage”, déclare José Antonio Rodriguez Martinez. « Aux États-Unis, il existe déjà des programmes spécifiques promus par le ministère de l. a. Défense et le ministère de l’Énergie pour financer ce sort de recherche. Nous espérons donc que l’Union européenne et le gouvernement espagnol développeront également une imaginative and prescient à lengthy terme qui permettez cela. « Nous devons intégrer l. a. recherche fondamentale que nous effectuons dans l. a. pratique de l’ingénierie », conclut-il.