Undersøgelse analyserer nøglerne til fragmentering af metalliske materialer

Forskere har analyseret mekanismerne bag den dynamiske fragmentering af duktile metalliske materialer, der udviser store permanente deformationer, når de udsættes for alvorlig mekanisk belastning. Tidligere, man troede, at dynamisk fragmentering blev udløst af materialets iboende defekter. Hvad denne forskning antyder er, at nøglemekanismen muligvis ikke er porøsiteten af ​​det metalliske materiale, men inertieffekter.

En af forfatterne til undersøgelsen, Komi Espoir N"Souglo, siger, "Vi har udviklet en simpel analytisk model til at kaste lys over de mekanismer, der styrer dynamisk fragmentering i porøse metaller, der bruges i rumfartsindustrien og den civile sikkerhedssektor."

Medforfatter José Antonio Rodríguez fra Department of Continuum Mechanics and Structural Analysis siger, "Dette arbejde giver en ny tilgang til at analysere og designe strukturer, for hvilke det er vigtigt at forudsige og kontrollere størrelsen af ​​de fragmenter, der dannes, når et metallisk materiale sprækkes under stødbelastning." Artiklen blev offentliggjort i tidsskriftet Proceedings of the Royal Society A .

Mulige anvendelser

Identifikationen af ​​de mekanismer, der styrer dynamisk fragmentering af et beskyttende strukturelt materiale, vil føre til optimering af fremstillingsprocesser, reducere omkostningerne og forbedre kvaliteten af ​​de endelige produkter. For eksempel, beskyttelsesstrukturer af industrielle faciliteter såsom atomkraftværker skal modstå ekstreme mekaniske belastninger såsom eksplosioner og stød uden at fragmentere, dermed bevare deres bæreevne. "Denne viden kan også anvendes i design af strukturer, der let kan fragmenteres, som i tilfældet med rumaffald, der nogle gange falder ned på jordens overflade. I dette tilfælde, målet er, at under atmosfærisk genindtræden, rumaffaldet vil blive fragmenteret, så de strukturer, der til sidst når jordens overflade, ikke er af stor størrelse, " forklarer forskerne.