从震荡消散分形立方体锻造高科技盔甲

时间：2022-03-01 15:58:00来源：

仿真显示如何增加复杂性的分形结构从冲击波上消散能量。

具有紧密间隔的空隙的含量成分的分形结构，比实体立方体好五倍的冲击波。

微小的3D印刷立方体的塑料具有复杂的分形空隙，已被证明是有效地耗散冲击波，可能导致新型的轻质装甲和有效的爆炸和影响的结构材料。

“这项工作的目标是操纵由冲击波所产生的波浪相互作用，”Los Alamos国家实验室和领导作者的科学家Dana Dattelbaum说，在一篇论文中出现在Journal AIP进展中。“与如何定义的引导原则尚未明确，肯定不太较少，因此与瘾制造材料的机械变形相比。由于先进，Mescle Manufacturing和Design，我们将定义这些原则。“

过去开发了利用空隙的冲击波分散材料，但通常涉及通过试验和错误发现的随机分布。其他人已经使用过层来回荡震动和释放波浪。精确地控制材料中的孔的位置允许研究人员以可重复的方式设计，型号和测试结构，以可重复的方式执行。

研究人员通过在每小时大约670英里的670英里向它们射入撞击器来测试分形结构。结构化立方体比同一材料的固体立方体更好地消散冲击五倍。

虽然有效，但不明确表示分形结构是最佳的震荡耗散设计。研究人员正在调查其他基于空隙或基于界面的模式，寻找理想的结构以消散冲击。新优化算法将指导他们的工作到包括常规重复结构的人之外的结构。潜在的应用可能包括用于车辆，头盔或其他人佩戴保护的结构支撑和保护层。

该研究将在7月2020年7月发布AIP进步，在文章ShockWave散流情况下，由D.M的界面主导的多孔结构耗散。dattelbaum等人。

参考：Dana M. Dattelbaum，Axinte Ionita，Brian M. Patterson，Brittany A. Branch和Lindsey Kuettner，2020年7月20日，AIP前台，Aip Propance，Brian M.Patterson，Brian M. Patterson，AIP Propance，Aip Propands，Brian M. Patterson，Aip Propance，Aip Propance，Brian M. Patterson。
10.1063/5.0015179