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Investigation of mechanical properties, reversing energy absorption, ultrasound monitoring and identification of progressive failure behavior of 4D printed meta structures

Projektbeschreibung

Gestaltung intelligenter Metastrukturen neu definieren

Die vierdimensionale (4D) Drucktechnologie hat den Weg für eine Fülle neuer Möglichkeiten in der additiven Fertigung geebnet. Intelligente Materialien haben die Art und Weise, wie wir Objekte entwerfen, herstellen und mit ihnen interagieren, neu definiert, da sie sich nun selbst zusammensetzen können. Es gilt jedoch noch viel über diese intelligenten verstärkten Metastrukturen herauszufinden, bis wir ihr Potenzial voll ausschöpfen können. Das EU-finanzierte Projekt SRMS zielt darauf ab, den Entwurf von Metastrukturen und die Qualität von technischen Strukturen zu verbessern. Daher wird es innovative Methoden zur Entwicklung von 4D-gedruckten intelligenten verstärkten Metastrukturen mit nichtlinearen Fähigkeiten zur Erkennung von Strukturschäden entwickeln. Um die Art der Schäden zu beurteilen, werden im Rahmen des Projekts erstmals Ultraschallwellen auf Metastrukturen aus Verbundwerkstoffen angewendet. Die Projektarbeit wird zu Strukturen führen, die eine noch nie dagewesene Energieaufnahmefähigkeit aufweisen.

Ziel

Using additive manufacturing methods and the capability of introducing meta structures by four dimensional (4D) printing technology, the study of smart reinforced meta structures (SRMS) is one of the most attractive areas of research. Literature survey reveals that there is the lack of comprehensive research in this area. Therefore, there is a good potential to improve the design of meta structures using fiber-reinforced composite materials and to optimize and improve the quality of engineering structures. The proposed research program will deliver a novel, robust, efficient and accurate methodology for designing the 4D printed reinforced meta structures with nonlinear damaged structural segments. In addition, for identifying the existence of a certain damage type the ultrasonic wave actuation will be employed which has never been applied on composite meta structures before. To proceed the project, the 4D printer set up will be developed for fabricating the SRMS lattice structures for the first time. To examine the capacity of absorbed energy, the fabricated SMRS will be undergone the virtual and real experimental tests. Realization of the results of this research will make it possible to design structures with high energy absorption capacity that have suitable mechanical properties including higher special absorb energy to ideal weight. To characterize and monitor the potential damage mechanisms formed in the structures, ultrasound measurements will be employed for the first time in tessellated composite structures. For this aim, after calibrating ultrasound sensors, at different level of applied compressive load, the piezoelectric transducer excites propagating waves within the composite meta structures. The outgoing reflected and transmitted waves will be used for on quantifying and identifying damage.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Koordinator

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN
Netto-EU-Beitrag
€ 191 760,00
Adresse
OUDE MARKT 13
3000 Leuven
Belgien

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Region
Vlaams Gewest Prov. Vlaams-Brabant Arr. Leuven
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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Gesamtkosten
Keine Daten

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