Introduciendo el Comportamiento Auxético a Espumas Sintácticas
Autores: Novak, Nejc; Kolar, Miha; Movahedi, Nima; Vesenjak, Matej; Ren, Zoran; Fiedler, Thomas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Propone
Innovador
Comportamiento auxético
Espumas sintácticas
ES
Comportamiento de deformación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo propone un enfoque innovador de múltiples materiales para introducir un comportamiento auxético en espumas sintácticas (SFs). Al diseñar cuidadosamente el tamaño, la forma y la orientación de las SFs, se indujo un comportamiento de deformación auxética. Se fabricaron elementos de SF en forma de hexágono reentrante utilizando partículas de perlita expandida (EP) y una mezcla de yeso de París primero. Luego, se organizó un patrón auxético de estos elementos de SF dentro de una caja de fundición de acero inoxidable. Los espacios vacíos entre los elementos de SF se llenaron con aleación de aluminio fundido (A356) utilizando la técnica de fundición por infiltración en contragravedad. El compuesto auxético fundido tenía una densidad aparente de 1.52 g/cm3. Luego, el compuesto fundido se comprimió bajo carga cuasi-estática para caracterizar su comportamiento de deformación y determinar las propiedades mecánicas, especialmente el coeficiente de Poisson. La deformación del compuesto fundido fue auxética con un coeficiente de Poisson de -1.04. Se realizaron simulaciones de Elementos Finitos (FE) para comprender mejor el mecanismo de deformación y proporcionar medios para una mayor optimización de la geometría.
Descripción
Este artículo propone un enfoque innovador de múltiples materiales para introducir un comportamiento auxético en espumas sintácticas (SFs). Al diseñar cuidadosamente el tamaño, la forma y la orientación de las SFs, se indujo un comportamiento de deformación auxética. Se fabricaron elementos de SF en forma de hexágono reentrante utilizando partículas de perlita expandida (EP) y una mezcla de yeso de París primero. Luego, se organizó un patrón auxético de estos elementos de SF dentro de una caja de fundición de acero inoxidable. Los espacios vacíos entre los elementos de SF se llenaron con aleación de aluminio fundido (A356) utilizando la técnica de fundición por infiltración en contragravedad. El compuesto auxético fundido tenía una densidad aparente de 1.52 g/cm3. Luego, el compuesto fundido se comprimió bajo carga cuasi-estática para caracterizar su comportamiento de deformación y determinar las propiedades mecánicas, especialmente el coeficiente de Poisson. La deformación del compuesto fundido fue auxética con un coeficiente de Poisson de -1.04. Se realizaron simulaciones de Elementos Finitos (FE) para comprender mejor el mecanismo de deformación y proporcionar medios para una mayor optimización de la geometría.