Evaluación del Efecto de Escala de un Panal Innovador Impreso en 3D bajo Compresión Cuasi-Estática
Autores: Menegozzo, Marco; Cecchini, Andrés; Ogle, Ryan Christian; Vaidya, Uday Kumar; Acevedo-Figueroa, Isaac; Torres-Hernández, Jaine A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evaluación del Efecto de Escala de un Panal Innovador Impreso en 3D bajo Compresión Cuasi-Estática
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Núcleos de panal
Absorción de energía
Cargas laterales
Escala dimensional
Geometría del núcleo
Aeroespacial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
Los núcleos de panal se utilizan ampliamente en los campos aeroespacial y automotriz como parte de estructuras protectoras. Desafortunadamente, los núcleos de panal prismáticos estándar ofrecen una cantidad limitada de absorción de energía bajo cargas laterales y sufren de degradación de sus propiedades de amortiguación de impactos cuando se aumenta su escala dimensional. En este trabajo, se lleva a cabo un estudio multiescalar sobre la absorción de energía bajo carga cuasi-estática en muestras de núcleos de panal impresos en 3D constituidas por una sección variable y se comparan con los casos de muestras de panal hexagonal estándar que tienen la misma masa y dimensiones externas. Al duplicar la escala dimensional en el caso de cargas laterales, la nueva geometría del núcleo mostró una ausencia sustancial de degradación específica de la absorción de energía, mientras que el núcleo hexagonal sufrió una degradación del 12.2%. Además, al aumentar la escala dimensional, la nueva geometría del núcleo muestra un retraso en el inicio de la densificación. La geometría de núcleo variable mostró un aumento promedio, en términos de absorción de energía bajo cargas laterales, del 46.8% para la escala regular y del 71.4% para la escala doble. Bajo cargas axiales, se observó una disminución del 12.4% en la absorción de energía para las muestras con geometría novedosa, que, sin embargo, mostraron un perfil de fuerza de reacción relativamente constante bajo compresión: esta propiedad podría permitirle evitar el pre-aplastamiento.
Descripción
Los núcleos de panal se utilizan ampliamente en los campos aeroespacial y automotriz como parte de estructuras protectoras. Desafortunadamente, los núcleos de panal prismáticos estándar ofrecen una cantidad limitada de absorción de energía bajo cargas laterales y sufren de degradación de sus propiedades de amortiguación de impactos cuando se aumenta su escala dimensional. En este trabajo, se lleva a cabo un estudio multiescalar sobre la absorción de energía bajo carga cuasi-estática en muestras de núcleos de panal impresos en 3D constituidas por una sección variable y se comparan con los casos de muestras de panal hexagonal estándar que tienen la misma masa y dimensiones externas. Al duplicar la escala dimensional en el caso de cargas laterales, la nueva geometría del núcleo mostró una ausencia sustancial de degradación específica de la absorción de energía, mientras que el núcleo hexagonal sufrió una degradación del 12.2%. Además, al aumentar la escala dimensional, la nueva geometría del núcleo muestra un retraso en el inicio de la densificación. La geometría de núcleo variable mostró un aumento promedio, en términos de absorción de energía bajo cargas laterales, del 46.8% para la escala regular y del 71.4% para la escala doble. Bajo cargas axiales, se observó una disminución del 12.4% en la absorción de energía para las muestras con geometría novedosa, que, sin embargo, mostraron un perfil de fuerza de reacción relativamente constante bajo compresión: esta propiedad podría permitirle evitar el pre-aplastamiento.