Spoluřešitelé:
Anotace:
V současné době neexistuje mnoho výzkumů zaměřených na studium mechanických vlastností aditivně vyráběných materiálů plněných nenewtonskými kapalinami (NNK), ačkoli tato problematika má značný potenciál pro praktické aplikace. Z tohoto důvodu se navrhovaný projekt zaměřuje na výzkum a vývoj těchto materiálů, s důrazem na zkoumání mechanického chování NNK. NNK jsou kapaliny, jejichž viskozita není konstantní a závisí na rychlosti deformace, přičemž mezi nejvýznamnější se řadí shear-thickening fluids (STF) a shear-thinning fluids. Dané tekutiny v podobě výplní různých komponent mají značný potenciál pro budoucí využití nejen v dopravním průmyslu při výrobě tlumičů pro automobily, letadla nebo ochranné pomůcky pro motocyklisty a cyklisty, tak i např. ve stavebnictví, kde by mohly být využity k tlumení vibrací a ochraně budov před poškozením. Náplní projektu bude příprava NNK vhodných pro použití s 3D tištěnými materiály a návrh těchto tištěných struktur pro experimentální testování. Testy se zaměří na charakterizaci a optimalizaci mechanických vlastností, zejména při středních a vysokých rychlostech deformace, s důrazem na zkoumání interakce mezi základním materiálem a výplňovými vrstvami. Pro realizaci výzkumu bude využito pokročilé experimentální vybavení laboratoře DynLab Českého vysokého učení technického v Praze, Fakulty dopravní (ČVUT FD), zahrnující vybavení potřebné pro přípravu NNK, vzduchové dělo pro simulaci dynamických nárazů, dělenou Hopkinsonovu tyč pro analýzu reakce materiálu na rychlé deformační podmínky a zařízení pro dynamické testování na bázi lineárních motorů. Interakce mezi základním materiálem a tekutinou bude kromě standardních metod analyzována i s využitím rychlého rentgenového zobrazování. K výrobě tištěných vzorků budou použity komerční 3D tiskárny a NNK budou připravovány jako vícesložkové suspenze (např. smícháním polyglykolu s pyrogenním amorfním oxidem křemičitým). Výsledky těchto experimentů přispějí k hlubšímu pochopení a predikci vl
Pracoviště:
Rok:
2025 - 2026
Program:
Studentská grantová soutěž ČVUT - SGS25/102/OHK2/2T/16