IL Tampone Alu in acciaio inossidabile Ottieni un efficiente assorbimento e dissipazione dell'energia di rinculo attraverso l'ottimizzazione coordinata della progettazione strutturale a più livelli e delle proprietà del materiale. Il concetto di progettazione principale si basa sul principio della conversione di energia a fasi, combinata con materiali leggeri e tecnologia di regolazione di smorzamento dinamico per formare una soluzione completa di gestione dell'energia.
A livello di progettazione strutturale, il buffer adotta un'architettura composita a strati gradiente. Lo strato esterno è un guscio in lega di alluminio che è stato duro anodizzato. Lo strato di ossido denso formato sulla superficie ha uno spessore di circa 18,86 micron e ha una durezza di HV400-500. Può resistere all'attrito meccanico e ha eccellenti prestazioni di dissipazione del calore. Lo strato centrale è progettato con un array di scanalature a spirale con precisione. La profondità e la spaziatura della scanalatura sono distribuite in base a una funzione esponenziale. Se colpito, assorbe più del 50% dell'energia di impatto attraverso una deformazione plastica controllabile. L'interno è pieno di una struttura in lega di alluminio a nido d'ape con una densità di unità a nido d'ape superiore a 200 per pollici quadrati. Durante il processo di compressione, l'assorbimento di energia non lineare può essere ottenuto attraverso una deformazione fino all'80%, disperdendo efficacemente la concentrazione di stress.
Il processo di conversione dell'energia è diviso in tre fasi di regolazione dinamica: lo stadio di impatto iniziale rilascia rapidamente il picco di energia attraverso il canale di limitazione di grandi dimensioni, lo stadio principale dell'ictus utilizza la scanalatura a sezione variabile per generare una forza di smorzamento proporzionale al quadrato della velocità e lo stadio terminale si basa sulla rottura completa della struttura a nido d'ape. Questo meccanismo di controllo gerarchico può ridurre significativamente la forza di impatto di picco da 12.000 newton a 6.500 newton. In termini di distribuzione dell'energia, circa il 60% dell'energia cinetica viene convertita in irreversibile perdita di energia meccanica attraverso la deformazione plastica del materiale, il 30% viene rapidamente dissipato attraverso il calore di attrito attraverso lo strato di ossido microporoso e il canale del flusso d'aria a nido d'ape e il restante 10% del potenziale energia viene ripristinato nel componente di ripristino ad alta resistenza per garantire il ritorno rapido.
Per ambienti di uso estremo, il buffer migliora l'adattabilità attraverso l'innovazione scientifica dei materiali. Usando una speciale lega di alluminio con sensibilità alla velocità di deformazione negativa, assorbe preferibilmente l'energia attraverso la frantumazione della struttura a nido d'ape in condizioni di bassa temperatura e migliora l'efficienza del consumo di energia dell'attrito della scanalatura a spirale in condizioni di alta temperatura. Il design del layout a nido d'ape anisotropico gli consente di far fronte simultaneamente a carichi di compressione assiale da 15 MPA e sollecitazioni radiali da taglio 8MPa, garantendo stabilità sotto impatti a più angolo. In scenari di tiro ad alta frequenza continua, la struttura composita che assorbe energia può mantenere una prestazione di tampone continua di 60 colpi al minuto e controllare l'aumento di temperatura entro 80 ° C attraverso la tecnologia di convezione forzata al microcanale.
In termini di ridondanza di sicurezza, il sistema integra un meccanismo di protezione a tre livelli: l'espansione di microcrack nello strato di ossido di superficie innescherà un segnale di allarme precoce di emissione acustica, la deformazione della scanalatura a spirale è monitorata in tempo reale da un sensore ad alta precisione e il grado di schiacciamento della struttura a miele è mostrata da un indicatore visivo. Inoltre, l'agente di riparazione di microcapsule impiantata nella matrice in lega di alluminio può rilasciare automaticamente il materiale di riparazione quando la fessura si espande a 200 micron, ripristina più dell'80% della resistenza strutturale e estendere significativamente la durata di servizio.
