Evaluation of Static and Dynamic Properties of Energy Absorbers for Explosion Resistant Elements - Buchar J.; Drdlov ̀M; Frank M.; Popovič M.; Řd̕k<U+00FD> R.; University of Defence
Este artc̕ulo describe la investigacin̤ experimental sobre la respuesta de nuevos materiales avanzados a la carga de alta y baja velocidad. El objetivo principal de los experimentos es mejorar el comportamiento de las estructuras sǹdwich bajo carga dinm̀ica, en particular explosin̤. Se diseąron dos tipos de materiales porosos de partc̕ulas en bruto basadas en vidrio expandido y cerm̀ica en combinacin̤ con aglutinante polimřico para diseąr un nuevo tipo de absorbente de energa̕ de onda expansiva. Se evalu ̤el efecto de la cantidad de aglutinante y el tipo de relleno sobre las propiedades estt̀icas y dinm̀icas de los materiales diseądos. La densidad aparente, la resistencia a la compresin̤ y a la flexin̤ bajo carga cuasiestt̀ica se determinaron en muestras de prismas. Tambiň se evaluaron las caracters̕ticas de resistencia al impacto de Izod. Se realizaron simulaciones numřicas para determinar la respuesta dinm̀ica del material en la estructura sǹdwich, utilizando solucionador implc̕ito / explc̕ito LS-Dyna. Como l͠timo paso, el material desarrollado se utiliz ̤como intercalado de la papelera resistente a las explosiones, y su funcionalidad se verific ̤mediante pruebas de explosiones de campo reales.1. Introduccin̤Los ataques con bombas son, por desgracia, parte de la vida actual y cada aǫ se pierden muchas vidas debido a las catastrf̤icas consecuencias de las explosiones. Especialmente los lugares con alta concentracin̤ de personas estǹ amenazados, como las estaciones de metro, autobs͠ o ferrocarril, los aeropuertos o los centros comerciales. Los materiales de absorcin̤ de energa̕ de impacto representan un elemento de seguridad importante para mitigar las consecuencias de tal carga de impacto.La funcin̤ del absorbedor de energa̕ de impacto es absorber la energa̕ cinťica y convertirla en un tipo diferente de energa̕, preferiblemente de forma irreversible. Esto puede realizarse mediante la deformacin̤ pls̀tica, la friccin̤ o el aplastamiento de materiales frg̀iles. Los materiales basados en partc̕ulas porosas y resinas son materiales con un alto potencial de absorcin̤ de energa̕ de impacto, ya que su contenido de vaco̕ es alto. La atenuacin̤ de la explosin̤ se consigue rompiendo la unin̤ entre las partc̕ulas. Tambiň las propias partc̕ulas pueden ser trituradas o transformadas de otra manera, cambiando as ̕su estado, densificǹdose y absorbiendo energa̕. Se espera que esos procesos de disipacin̤ de energa̕ sean considerablemente ms̀ importantes que otros efectos de las ondas, como la přdida de energa̕ acs͠tica o la přdida de energa̕ en el relleno del absorbedor y la interfaz de la caja del absorbedor. La estructura del vaco̕ crea un entorno p̤timo para la descomposicin̤ de la onda expansiva, lo que aumenta las caracters̕ticas de amortiguacin̤ del material.Se realizaron varios estudios para comprender el comportamiento de los materiales porosos de la matriz polimřica a alta velocidad de carga, por ejemplo [1, 2]. Hasta donde saben los autores, todos los estudios disponibles han caracterizado partc̕ulas de relleno ms̀ pequeąs (tp̕icamente de tamaǫ micromťrico) con diferentes propiedades.