Structurally controlled wave propagation in multi-material 3D printed bodies
Project goals
The project is aiming to control the stress wave propagation in additively produced metal components composed of at least two different metals with spatially shaped and multiple interfaces produced by laser powder bed fusion. This enables to control of internal arrangement and shaping of the interface between the two materials. Dynamic loading with different strain rates using Hopkinson pressure bars will be used to describe the stress wave propagation and kinetic energy absorption. At the same time, theoretical and numerical modelling of wave reflection/transmission will be performed on various geometrically arranged interfaces. Innovative numerical tools for advanced multi-material optimization of nested spatial structures will be developed for wave process control. The results will answer the questions of whether it is possible to control the propagation of stress waves by means of multi-material 3D metal printing, and what geometrical and mechanical parameters have a fundamental influence on the attenuation and concentration of stress waves.
Keywords
LPBFacoustic waves in solidsattenuationmulti-material printingdynamic testingwave propagation experiments
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202400001
Main participants
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta strojního inženýrství
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
24-11505S
Alternative language
Project name in Czech
Strukturálně řízené šíření vln v 3D tištěných multi-materiálových tělesech
Annotation in Czech
Projekt je zaměřen na řízení šíření napěťových vln v aditivně vyrobených kovových součástech složených z minimálně dvou odlišných kovů s prostorově tvarovanými a více násobnými rozhraními vyrobenými metodou laserové fúze práškového lože. Tímto bude možné řídit vnitřní uspořádání a tvarování rozhraní mezi dvěma materiály. K popisu šíření napěťových vln a absorpce kinetické energie bude použito dynamické zatěžování různými rychlostmi deformace pomocí Hopkinsonových dělených tyčí. Současně bude prováděno teoretické a numerické modelování odrazu/prostupu vln na různých geometricky uspořádaných rozhraních. Pro řízení vlnových procesů budou vyvinuty inovativní numerické nástroje pro pokročilé více-materiální optimalizace vnořených prostorových struktur. Získané výsledky umožní odpovědět na otázky, zda je možné šíření vln napětí řídit pomocí více-materiálního 3D tisku kovů, jaké geometrické a mechanické parametry mají zásadní vliv na útlum a koncentraci vln napětí.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20302 - Applied mechanics
OECD FORD - secondary branch
20501 - Materials engineering
OECD FORD - another secondary branch
—
GB - Agricultural machines and construction
JG - Metallurgy, metal materials
JP - Industrial processes and processing
JQ - Machinery and tools
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2024
Realization period - end
Dec 31, 2026
Project status
B - Running multi-year project
Latest support payment
Mar 8, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Feb 21, 2025
Finance
Total approved costs
9,926 thou. CZK
Public financial support
9,926 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
9 926 CZK thou.
Public support
9 926 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Applied mechanics
Solution period
01. 01. 2024 - 31. 12. 2026