Une nouvelle method expérimentale pour analyser los angeles coverage des buildings métalliques imprimées en three-D

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

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

Les principales packages de cette recherche sont liées aux secteurs de l’aviation, de l’aérospatiale, de los angeles sécurité et du génie civil, domaines dans lesquels il est nécessaire de développer de nouveaux matériaux pour los angeles building de buildings de coverage légères et portables, réparables en cours de carrier et ayant également los angeles 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 reviews, telles que des centrales nucléaires, disent les chercheurs.

« L’idée est de pouvoir fabriquer des buildings de coverage par impact three-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 page, ce qui sera un gros avantage notamment pour le secteur aérospatial et packages 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 buildings du matériau imprimé, avant et après les checks, en collaboration avec des collègues de l’Institut IMDEA Materiales, qui ont mené l’étude de los angeles microstructure. Caractérisation de l’échantillon.

« Concrètement, nous avons déterminé los angeles répartition en forme et en taille des pores résultant du processus d’impact et étudié leur effet sur los angeles formation et los angeles propagation des fissures, et donc sur los angeles capacité d’absorption d’énergie de los angeles construction », explique Federico Skeet. Un scientifique predominant 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 positive 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 los angeles 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 los angeles caractérisation de sa microstructure poreuse et son affiliation avec des mécanismes de fragmentation. .

“Cette technologie nous dira à terme si l’impact three-D métallique est une technologie viable pour construire des buildings de coverage”, déclare José Antonio Rodriguez Martinez. « Aux États-Unis, il existe déjà des programmes spécifiques promus par le ministère de los angeles Défense et le ministère de l’Énergie pour financer ce kind 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 los angeles recherche fondamentale que nous effectuons dans los angeles pratique de l’ingénierie », conclut-il.