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减震的分形立方体可以打造高科技装甲

更新时间:2020-09-16 06:39点击:

  事实证明,微型的3D打印塑料立方体具有复杂的分形空隙,可以有效地消散冲击波,从而有可能导致新型的轻型装甲和结构材料有效地抵抗爆炸和撞击。

减震的分形立方体可以打造高科技装甲

  “这项工作的目的是操纵从产生的波相互作用冲击波,”达纳Dattelbaum,在洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家和主要作者的论文出现在杂志上说AIP进展。“ 如何做到这一点的指导原则还没有很好地定义,与增材制造材料的机械变形相比,当然要少得多。由于先进的中尺度制造和设计,我们正在定义这些原则。”

  过去已经开发了利用空隙的冲击波分散材料,但是它们通常涉及通过反复试验发现的随机分布。其他人则使用层来回荡震动并释放波浪。精确控制材料中孔的位置,使研究人员能够以可重复的方式设计,建模和测试按设计工作的结构。

  研究人员通过以每小时约670英里的速度向其发射冲击器来测试其分形结构。结构化的立方体比相同材料的实心立方体散布的冲击好五倍。

  虽然有效,但尚不清楚分形结构是否是最佳的减震设计。研究人员正在研究其他基于空隙或界面的模式,以寻找理想的结构来消除冲击。新的优化算法会将其工作引导到由规则的重复结构组成的结构之外的结构。潜在的应用可能包括用于车辆,头盔或其他可穿戴设备的结构支撑和保护层。

  这项研究将发表在DM Dattelbaum等人的2020年7月发行的AIP Advances的文章“界面主导的多孔结构的冲击波消散”中。


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