Moderní numerické a experimentální modelování inovativních sendvičových panelů s buněčným jádrem
Cíle projektu
Cílem projektu je vyvinout a experimentálně ověřit nový stavební panel založený na polymerním buněčném jádru s povrchem z nanokrystalického kovu s jedinečnými absorbčními vlastnostmi. Citlivosti materiálu buněčných stěn či prutů (polymerní pěny a auxetické struktury) na rychlost deformace bude dosaženo pomocí efektu mikrosetrvačnosti potažené struktury vykazující dodatečnou schopnost disipace velkého množství energie. Pro optimalizaci návrhu struktury je zapotřebí hluboká znalost deformačního chování pro specifické impaktní podmínky. Numerické modelování bude provedeno na všech strukturálních úrovních, od chování jednotlivé buňky až po chování celého panelu. Bude použita kombinace několika experimentálních metod (mikro-CT, statické tlakové zkoušky, zkoušky v pádostroji, SHPB a experimenty s využitím vzduchového děla). Experimentální výsledky budou sloužit k ověření MKP modelů popisujících deformační chování od malých až po vysoké rychlosti deformace. Projekt staví na předchozích zkušenostech vědeckého týmu s numericko/experimentální optimalizací kovových pěn a auxetických struktur.
Klíčová slova
structural panelmetal foamcellular materialfinite element methodSHPBhigh velocity impact
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 23 (SGA0201900001)
Hlavní účastníci
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta dopravní
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
19-23675S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Progressive numerical and experimental modelling of innovative sandwich panels with cellular core
Anotace anglicky
The goal of the project is to develop and experimentally validate a new structural panel for energy absorption applications with unique properties based on polymeric cellular core and nanocrystalline metal coating. The strain-rate sensitivity of the strut material (polymeric foam and auxetic) will be achieved by micro inertia of the coated framework showing a stretching-induced additional amount of energy dissipation. Design optimization of such a structure requires in-deep investigation of the deformation behavior for the given specific impact conditions. Advanced numerical modelling will be performed at all structural levels, from cell wall mechanics up to whole panel behaviour. For this, a combination of several experimental methods (micro-CT, static compression, drop tests, SHPB and gas gun experiments) will be used. The experimental results will be used to validate our FE models describing the deformation behaviour at small to high velocity impacts. The project is building upon our previous experiences with numerical/experimental optimization of metal foams and auxetics.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20102 - Construction engineering, Municipal and structural engineering
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)GB - Zemědělské stroje a stavby
JM - Inženýrské stavitelství
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2019
Ukončení řešení
31. 12. 2023
Poslední stav řešení
—
Poslední uvolnění podpory
31. 3. 2021
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP22-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
22. 2. 2022
Finance
Celkové uznané náklady
5 675 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
5 675 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
5 675 tis. Kč
Statní podpora
5 675 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Construction engineering, Municipal and structural engineering
Doba řešení
01. 01. 2019 - 31. 12. 2023