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

Description du projet

Redéfinir la conception des métastructures intelligentes

La technologie d’impression en quatre dimensions (4D) a ouvert la voie à une pléthore de nouvelles possibilités dans le domaine de la fabrication additive. Les matériaux intelligents ont redéfini la manière dont nous concevons, fabriquons et interagissons avec les objets, qui sont désormais capables de s’auto-assembler. Cependant, il reste encore beaucoup à découvrir sur ces métastructures renforcées intelligentes (SRMS) avant que nous puissions exploiter pleinement leur potentiel. Le projet SRMS, financé par l’UE, vise à améliorer la conception des métastructures et la qualité des ouvrages d’art. Par conséquent, il développera des méthodes innovantes pour concevoir des SRMS imprimés en 4D avec des capacités non linéaires de détection des dommages structurels. Pour évaluer les types de dommages, le projet appliquera pour la première fois l’actionnement par ondes ultrasoniques aux métastructures composites. Les travaux du projet déboucheront sur des structures dotées de capacités d’absorption d’énergie sans précédent.

Objectif

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.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Coordinateur

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN
Contribution nette de l'UE
€ 191 760,00
Adresse
OUDE MARKT 13
3000 Leuven
Belgique

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Région
Vlaams Gewest Prov. Vlaams-Brabant Arr. Leuven
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (1)