Resistencia a impactos de estructuras híbridas de tubos delgados reforzados con rejillas fabricadas aditivamente
Autores: Tao, Chenglin; Wang, Zhao; Liu, Zeliang; Wang, Yuan; Zhou, Xin; Liang, Xi; Li, Huijian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Resistencia a impactos de estructuras híbridas de tubos delgados reforzados con rejillas fabricadas aditivamente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Estructura híbrida
Tubo de paredes delgadas
Técnica de fusión por láser
Absorción de energía
Compresión
Resistencia a impactos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se diseña una nueva estructura híbrida de tubo delgado relleno de red cúbica centrada en el cuerpo, y se preparan los especímenes de la estructura híbrida mediante impresión en una sola pieza y impresión dividida utilizando la técnica de fusión por láser. Se investigan el modo de deformación y las características de absorción de energía de la nueva estructura híbrida mediante experimentos y simulaciones numéricas. Bajo compresión axial, la estructura híbrida impresa en una sola pieza forma más arrugas con longitudes de onda más pequeñas, y la absorción de energía específica aumenta en un 12.14% en comparación con la estructura impresa dividida; bajo compresión transversal, la estructura impresa en una sola pieza no muestra la separación del tubo delgado de la red, y la absorción de energía específica aumenta en un 134.83% en comparación con la estructura impresa dividida. Cabe destacar que la estructura híbrida diseñada tiene un aumento del 112.60% (580.15%) en la absorción de energía específica bajo compresión axial (bajo compresión transversal) en comparación con el tubo vacío. Se investigaron los efectos del grosor de la pared, la densidad de la red y la tasa de carga en la resistencia a impactos de la estructura híbrida utilizando un modelo de elementos finitos validado. Este artículo proporciona una nueva idea para la preparación de estructuras ligeras y de alta resistencia que absorben energía.
Descripción
En este artículo, se diseña una nueva estructura híbrida de tubo delgado relleno de red cúbica centrada en el cuerpo, y se preparan los especímenes de la estructura híbrida mediante impresión en una sola pieza y impresión dividida utilizando la técnica de fusión por láser. Se investigan el modo de deformación y las características de absorción de energía de la nueva estructura híbrida mediante experimentos y simulaciones numéricas. Bajo compresión axial, la estructura híbrida impresa en una sola pieza forma más arrugas con longitudes de onda más pequeñas, y la absorción de energía específica aumenta en un 12.14% en comparación con la estructura impresa dividida; bajo compresión transversal, la estructura impresa en una sola pieza no muestra la separación del tubo delgado de la red, y la absorción de energía específica aumenta en un 134.83% en comparación con la estructura impresa dividida. Cabe destacar que la estructura híbrida diseñada tiene un aumento del 112.60% (580.15%) en la absorción de energía específica bajo compresión axial (bajo compresión transversal) en comparación con el tubo vacío. Se investigaron los efectos del grosor de la pared, la densidad de la red y la tasa de carga en la resistencia a impactos de la estructura híbrida utilizando un modelo de elementos finitos validado. Este artículo proporciona una nueva idea para la preparación de estructuras ligeras y de alta resistencia que absorben energía.