加速設計結構有助於創建個人折舊材料

威斯康星大學的力學工程師開發了一種複雜的結構，可以加速吸收折舊材料的改善。

從運動或軍事頭盔到軟化太空種植的鏡頭，這些材料有很多用途。

UW-Madison工程副教授Ramathasan Tevamaran說：“我們已經開發了一種新的設計結構，以幫助設計師創建一種特定幾何形狀的令人震驚的材料，這確實可以繞過而不增加重量或額外的體積。”

“這使設計人員可以配置材料以獲得最佳性能，並適用於各種應用程序，而無需通過大量的實驗測試和錯誤。”

進攻還為如何更接近保護材料的設計，挑戰普通智慧的新設計。

傳統上，目標是設計具有機械性能的吸收衝擊吸收材料，使其能夠保持高原的持續張力。設計人員通常使用迭代過程，該過程側重於優化機械性能，而無需考慮應用程序中使用的泡沫位點的厚度和麵積。

UW研究人員接受另一種方法。他們研究了泡沫的厚度和麵積與機械性能。令他們驚訝的是，他們發現，在某些情況下，泡沫的影響，證明了一種不同類型的行為，即張力變形的非線性響應，可以超越泡沫，從而保持恆定的電壓水平。

Tevamaran說：“這項工作表明，傳統上認為“理想吸收”的泡沫並不總是最好的。” “我們顯示具有非線性響應的泡沫，實際上，它們可以為設計提供更廣泛的設計，尤其是在需要緊湊的墊設計時。值得注意的是，這些結果非常通用，適用於廣泛的材料系統，包括超材料。”

團隊在紙上詳細描述了其結論 出版 2025年8月4日在日記中 自然連接場地

研究人員的新結構提供了基於多個變量的材料吸收能量吸收的設計標準。輸入數據包括枕頭泡沫的厚度和麵積以及材料的性質。研究人員還指出了加速度和應力的閾值值。

在此信息的幫助下，該結構為所需材料創建了設計圖。設計師可以使用此卡來輕鬆配置材料，例如，他們可以優化最小的厚度或較輕的重量，或兩者兼而有之。

為了證明其結構的有效性，研究人員用它來實現他們開發的碳納米管的垂直驗證泡沫中的最佳保護特性。

研究人員可以在互聯網上自由訪問其結構。