Razvoj in karakterizacija naprednih avksetičnih celičnih metamaterialov
Šifra | Z2-2648
Naziv projekta | RAZVOJ IN KARAKTERIZACIJA NAPREDNIH AVKSETIČNIH CELIČNIH METAMATERIALOV
Nosilec projekta | dr. Nejc Novak
Raziskovalni projekt financira Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
| Spletna stran/povezava | |
| Trajanje projekta | 1. 9. 2020 do 31. 8. 2022 |
| Obseg financiranja | 2 FTE (cenovna kategorija B) |
| Nosilec projekta | dr. Nejc Novak |
| Koordinator projekta | / |
| Sodelujoče RO | / |
| Sestava projektne skupine |
Povzetek projekta
Namen projekta je razvoj novih, topološko optimiziranih uniformnih in gradiranih celičnih in še posebej avksetičnih struktur, ki mu bo sledilo obsežno eksperimentalno testiranje in računalniške simulacije pri različnih pogojih obremenjevanja (vključno s strižnim obremenjevanjem). Obsežno eksperimentalno testiranje na novo razvitih avksetičnih struktur bo dopolnjeno z naprednimi računalniškimi simulacijami, kar bo omogočilo popolno karakterizacijo mehanskega obnašanja, kar je nujno potrebno za uspešno implementacijo in uporabo teh materialov v sodobnih aplikacijah. Mehanska karakterizacija bo izvedena pri kvazi-statičnih, dinamičnih in visoko-hitrostnih pogojih obremenjevanja. Načrtovana je tudi detajlna računalniška in eksperimentalna analiza območij prepovedanih frekvenc. Eksperimentalno testiranje pri dinamičnih pogojih obremenjevanja pa bo podkrepljeno tudi z infrardečo termografijo, ki omogoča izvrstno vizualizacijo deformacijskega procesa. Eksperimentalni rezultati bodo podali potrebne informacije o kompleksnem deformacijskem načinu dvo- in tridimenzionalnih avksetičnih struktur pri različnih pogojih obremenjevanja, kar bo omogočilo določitev najprimernejše kombinacije geometrije in materiala v celični strukturi za doseganje željenega obnašanja.
Novo razvite avksetične geometrije bodo v nadaljevanju uporabljene za razvoj avksetičnih kompozitov. Poseben absorber trkov zgrajen z optimizirano geometrijo avksetične strukture napolnjeno z aluminijasto peno bo razvit in preizkušen za specifično aplikacijo, kjer bo pokazano, da lahko s takšnim modernim absorberjem močno povečamo sposobnost absorpcije energije pri trkih in udarcih. Avksetični kompoziti izdelani iz pločevin s procesom eksplozijskega varjenja bodo tudi preučeni s pomočjo predhodno opisanih postopkov. S kombinacijo parametričnih računalniških simulacij in topološke optimizacije bodo rezultati te raziskave prinesli znaten napredek in novo znanje na področju uspešne uporabe in umestitve celičnih metamaterialov in kompozitov v bodoče inženirske in druge aplikacije.