A modified honeycomb for better energy absorption capacity

Estos trabajos de investigación se llevaron a cabo en colaboración con el Instituto Saint Louis, que es un laboratorio de investigación y desarrollo especializado en el sector de defensa. Se presentaron con motivo de la reunión de LWAG 2022 (Armadura de peso ligero para Defensa y Seguridad) en Alemania. En este estudio evaluamos las propiedades de absorción de un panel de sándwich, incluido el nido de abejas de aluminio que compone el corazón, está equipado con una nueva configuración celular. Estas obras contribuyen al desarrollo de paneles de sacrificio para los escudos.

Por lo general, cuando el panel está sujeto a un choque ultra rápido (algunas MS), como una explosión, podemos distinguir tres regímenes de la deformación del panel. La primera fase es una deformación elástica lineal en muy poco tiempo, es la fase de compresión.

Una vez que el pico de compresión ha alcanzado, entramos en una dieta constante de deformación del estrés, es la bandeja de aplastamiento. Una vez que este último pasado, el grosor de la estructura se reduce considerablemente y la restricción cree rápidamente hasta la compactación completa, es el régimen de densificación.

En este estudio estudiamos la influencia de varios parámetros geométricos del panal:

• Altura;
• Diámetro celular;
• El grosor de la pared;
• La influencia del collage de pieles;
• Configuración celular: hexagonal (clásico) y modificado por EC3D.

Las diversas muestras se sometieron a pruebas mecánicas normalizadas en condiciones cuasiestáticas (ASTM C365M y ASTM D73336M). Se hicieron correlaciones digitales de elementos finitos para evaluar la relevancia de los resultados experimentales. Finalmente, se realizaron ensayos en condiciones de explosión real (dinámica rápida) para evaluar las diferencias en el comportamiento.

Los resultados de este estudio destacan los beneficios de la nueva configuración de celda modificada. Con material equivalente, densidad equivalente (parámetro preponderante) y un costo de fabricación similar, el rendimiento de nuestra estructura es mayor. En consecuencia, esto significa que para las propiedades mecánicas equivalentes, nuestra estructura requerirá menos material (hasta -30%), lo cual es una ganancia ventajosa para muchos sectores.