El efecto de la heterogeneidad microestructural en la formacion de inestabilidades dinámicas y ondas de choque -UNCLOAK Projects uri icon

type

  • National Research Project

reference

  • PID2022-137559NB-I00

date/time interval

  • September 1, 2023 - August 31, 2027

abstract

  • Los materiales compuestos de matriz metálica (MMCs) tienen un gran potencial para reemplazar a los metales monolíticos en
    aplicaciones de absorción de energía debido a sus excelentes propiedades termo-mecánicas, tales como una alta relación resistenciapeso, mayor temperatura de funcionamiento y mejor resistencia al desgaste. Sin embargo, a pesar de sus atractivas propiedades
    mecánicas, que permiten diseñar estructuras duraderas, ligeras y estables, la utilización de MMCs para construir sistemas de protección
    se ha visto limitada principalmente debido a su relativa baja fiabilidad, ya que los mecanismos que controlan el flujo tensional y la fractura
    de estos materiales a elevadas velocidades de deformación son poco conocidos. Este es precisamente el vacío científico a cubrir en este
    proyecto, en el que se ha diseñado un programa de investigación de 4 años de una magnitud sin precedentes para identificar los
    mecanismos que controlan la formación de inestabilidades y choques plásticos que conducen a la fractura de MMCs dúctiles sometidos a
    impacto. Este es un reto pendiente en Mecánica de Sólidos, que requiere un enfoque disruptivo, multidisciplinar y multiescala en el que
    los últimos avances en Ingeniería de Fabricación y Ciencia de Materiales se pongan al servicio de la Mecánica de Medios Continuos para
    abrir nuevos caminos en el diseño y análisis de estructuras de protección. Hemos preparado un enfoque triple (experimentos singulares,
    cálculos numéricos a gran escala y teorías novedosas) para abordar 3 problemas canónicos de fractura dinámica que se utilizan con
    frecuencia para evaluar la idoneidad de los materiales estructurales para absorber energía bajo impacto: (1) spalling, (2) bandas de corte
    y (3) fragmentación. En los MMCs, la microestructura determina la tenacidad a la fractura a través de la activación de diferentes
    mecanismos de fallo bajo diferentes condiciones de carga, por lo que el objetivo de UNCLOAK es construir un programa de investig

keywords

  • materiales compuestos de matriz metálica, impacto, inercia, ondas de choque, inestabilidades dinámicas, modelización multiscala; metal-matrix composites, impact, inertia, plastic shocks, dynamic instabilities, multiscale modelling