
De afbeeldingen laten zien dat het apparaat buigt en breekt om energie af te voeren. Krediet: Universiteit in Buffalo
Ingenieurs van de Universiteit van Buffalo melden een nieuw apparaat voor energiedissipatie waarvan ze zeggen dat het verreikende toepassingen kan hebben op het gebied van transportveiligheid.
beschreven in de Internationaal tijdschrift voor mechanische wetenschappen, het apparaat maakt gebruik van goedkope metalen materialen en een eenvoudig ontwerp. In tegenstelling tot conventionele structurele opofferingscomponenten zoals autobumpers, is het ontworpen om na een botsing opnieuw te worden gebruikt.
“De meeste energieabsorbers met een hoge stijfheid werken door te pletten of in te klappen bij een botsing. Dit vermindert fysieke schade aan het voertuig, of wat de absorbers ook beschermen, maar het vereist de vervanging van interne en externe onderdelen na de botsing”, zegt de senior auteur van het onderzoek. , Jongmin Shim, Ph.D., universitair hoofddocent structurele engineering aan de UB School of Engineering and Applied Sciences.
“Onze structuur is uniek omdat het ervoor zorgt dat de impactenergie om het voertuig heen kan lopen. Het bestaat uit één kolom met aan elk uiteinde een flens. Deze flenzen hebben scharnieren waardoor de normaal stijve kolom uit zijn plaats kan klikken, wat externe energie omzet in kinetische energie van de losgekoppelde kolom, waardoor uiteindelijk het voertuig wordt beschermd”, voegt hij eraan toe.
Studie co-auteur Seoyoung Heo, Ph.D., is een voormalig afgestudeerde student in het laboratorium van Shim.
“Het apparaat is ontworpen om zowel een hoge stijfheid te hebben – het vermogen om lasten te dragen en instorten te weerstaan ​​- als een hoge demping, wat betekent dat het energie kan afvoeren”, zegt ze. “De potentiële toepassingen zijn gevarieerd, van auto’s en scheepsbuffers tot helikopters, drones en meer.”
De onderzoekers hebben het apparaat, gemaakt van staal, getest op exemplaren gemeten in centimeters. Vanwege het eenvoudige ontwerp en de gebruikelijke materialen, zeggen ze, kan het gemakkelijk worden opgeschaald naar andere dimensies.
Shim en Heo zijn mede-uitvinders van een voorlopige octrooiaanvraag die door UB is ingediend bij het US Patent and Trademark Office voor het apparaat. De technologie is beschikbaar voor licentieverlening via het UB Technology Transfer-kantoor.
Seoyoung Heo et al, Verzwakking-geïnduceerde Snap Instability als een nieuw herbruikbaar krachtbeschermingsmechanisme, Internationaal tijdschrift voor mechanische wetenschappen (2021). DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2021.106645
Geleverd door de Universiteit van Buffalo