内嵌分形孔隙的立方体可吸收冲击波 适用于车辆支撑结构

放大  缩小 日期:2020-08-11     来源:盖世汽车    评论:0       [ 进入汽车材料社区 ] [ 汽车材料馆 ]
核心提示:【汽车塑料】据外媒报道,事实证明,内嵌着复杂分形孔隙的3D打印微小塑料立方体可以有效地驱散冲击波,因而可用于制造轻型装甲和结构材料,以高效地抵御爆炸和撞击的影响。(图片来源:洛斯阿拉莫斯国家实验室)美国

汽车塑料】据外媒报道,事实证明,内嵌着复杂分形孔隙的3D打印微小塑料立方体可以有效地驱散冲击波,因而可用于制造轻型装甲和结构材料,以高效地抵御爆炸和撞击的影响。

 

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(图片来源:洛斯阿拉莫斯国家实验室)

美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)的科学家兼该项研究的首席作者Dana Dattelbaum表示:“该项研究的目的是控制由冲击波产生的波的相互作用。”

过去,已经有研究人员研究出利用孔隙分散冲击波的材料,不过通常都是通过反复试验,让孔隙随机分布。有些研究人员则利用分层以反射冲击并释放冲击波。如果可以精确控制材料中孔洞的位置,研究人员就可以重复设计、建模和测试结构。

于是,洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员以大约670英里/时的速度向材料发射一个撞击器,以测试该分形结构。与用相同材料制成的固体立方体相比,具分形结构的立方体分散冲击的效果要好5倍。

虽然分形结构有效,但是还不清楚是否它具备了最好的减震设计。现在,研究人员正在研究其他基于孔隙或界面的模式,以寻找能够分散冲击力的理想结构。新型优化算法就可以指导他们找到有规则重复式结构之外的结构。而此类结构的潜在应用包括用于车辆的支撑结构和保护层、头盔以及其他可穿戴保护装置。

 
 
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