Jec magazine

Questo studio esplora le prestazioni meccaniche di una nuova struttura metallica a nido d'ape, sviluppata per superare i limiti delle tradizionali strutture esagonali. Sebbene la configurazione esagonale sia ampiamente utilizzata in ambito industriale, presenta una marcata anisotropia meccanica, in particolare nel taglio, favorendo una direzione rispetto all'altra, e soffre di deformazioni parassite sotto carichi complessi.

Per risolvere queste debolezze, è stata progettata una nuova topologia cellulare ondulata. Questa geometria specifica riduce l'anisotropia nelle proprietà meccaniche, aumenta la formabilità (la capacità di adattarsi a forme complesse senza deformazioni parassite) e migliora l'adesione alle superfici delle strutture sandwich. Rimane compatibile con i processi di produzione industriale esistenti, il che rappresenta un vantaggio per la sua ampia diffusione.

Sono state eseguite prove meccaniche comparative di compressione, schiacciamento e taglio secondo gli standard vigenti. Per garantire un confronto equo, le strutture esagonali convenzionali e le strutture modificate sono state testate con densità simili. I risultati hanno mostrato che la nuova struttura offre prestazioni meccaniche complessivamente superiori rispetto alle strutture esagonali convenzionali, anche a densità più elevate. In particolare, presenta una migliore resistenza allo schiacciamento e alla compressione e mantiene un'ottima resistenza al taglio, nonostante lievi riduzioni di rigidezza in alcune direzioni.

Un altro vantaggio significativo osservato è la migliore capacità di assorbimento dell'energia sotto stress dinamico, fondamentale per applicazioni strutturali leggere e protettive. Inoltre, la nuova geometria facilita l'applicazione dell'adesivo e migliora l'adesione tra il nucleo e le pelli, consentendo una riduzione della quantità di adesivo richiesta.

In conclusione, questo studio evidenzia che una semplice modifica della geometria delle celle può portare a significativi miglioramenti nelle prestazioni meccaniche, ottimizzando al contempo altri aspetti pratici come la formabilità e l'assemblaggio. Ciò apre interessanti possibilità per lo sviluppo di strutture più leggere, resistenti ed economiche in settori come l'aerospaziale, l'automotive e lo spazio.