Wetenschappers hebben de mechanismen geanalyseerd achter de dynamische fragmentatie van ductiele metalen materialen die grote permanente vervormingen vertonen wanneer ze worden blootgesteld aan zware mechanische belasting. Eerder, men dacht dat dynamische fragmentatie werd veroorzaakt door de inherente defecten van het materiaal. Wat dit onderzoek suggereert, is dat het belangrijkste mechanisme misschien niet de porositeit van het metalen materiaal is, maar traagheidseffecten.

Een van de auteurs van het onderzoek, Komi Espoir N'Souglo, zegt, "We hebben een eenvoudig analytisch model ontwikkeld om licht te werpen op de mechanismen die dynamische fragmentatie controleren in poreuze metalen die worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie en de civiele veiligheidssector."

Co-auteur José Antonio Rodríguez van de afdeling Continuum Mechanics and Structural Analysis zegt:"Dit werk biedt een nieuwe benadering voor het analyseren en ontwerpen van structuren waarvoor het belangrijk is om de grootte van de fragmenten te voorspellen en te beheersen die zich vormen wanneer een metalen materiaal breekt onder impactbelasting." Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de Royal Society A .

Mogelijke toepassingen

De identificatie van de mechanismen die de dynamische fragmentatie van een beschermend structureel materiaal beheersen, zal leiden tot de optimalisatie van productieprocessen, kosten verlagen en de kwaliteit van de eindproducten verbeteren. Bijvoorbeeld, beschermende constructies van industriële installaties zoals kerncentrales moeten bestand zijn tegen extreme mechanische belastingen zoals explosies en stoten zonder te fragmenteren, waardoor hun draagvermogen behouden blijft. "Deze kennis kan ook worden toegepast bij het ontwerpen van constructies die gemakkelijk kunnen worden gefragmenteerd, zoals in het geval van ruimtepuin dat soms op het aardoppervlak valt. In dit geval, het doel is dat tijdens atmosferische terugkeer, het ruimtepuin zal worden gefragmenteerd zodat de structuren die uiteindelijk het aardoppervlak bereiken niet groot zijn, ', leggen de onderzoekers uit.