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AUXPRO


Auxetic Protection for High Velocity impact of soft impactors


Financiación
 La industria aeronáutica, así como otras industrias del transporte representan campos de la ingeniería donde el desarrollo de estructuras ligeras y fiables es fundamental. Los elevados costes asociados a la energía que propulsa estos vehículos hacen que estas industrias traten de disminuir su consumo energético. Además, la aviación civil es responsable del 12% de las emisiones de CO2 de todo el transporte. Para disminuir el consumo de combustible y contribuir al medioambiente se plantean principalmente dos estrategias: mejorar la eficiencia de los motores y reducir el peso de la aeronave. La reducción del peso de la estructura se debe principalmente al uso de materiales compuestos y en particular de laminados carbono/epoxi (CFRP). Dichos materiales presentan excelentes propiedades mecánicas específicas. Sin embargo, su resistencia ante impacto es limitada cuando éste se produce en la dirección perpendicular al laminado. Las aeronaves pueden sufrir distintos tipos de impacto, uno de los más peligrosos es el de neumático (accidente del Concorde, 2000), ya que puede producirse en el ala, que es una estructura primaria. Los impactos de hielo o de fragmentos de CFRP debidos al uso de los nuevos motores de rotor abierto (CROR), pueden provocar un fallo catastrófico del avión. Por lo tanto, disponer de protecciones para evitar el fallo de estas estructuras sería de gran interés. El objetivo principal de AUXPRO es evaluar la capacidad de protección de estructuras auxéticas metálicas 3D ante impactos de alta velocidad de proyectiles altamente deformables, como los que amenazan la integridad de las aeronaves: fragmentos de CFRP y hielo (debido a los nuevos motores) y caucho (impacto de neumático). La protección propuesta consiste en una protección metálica compuesta por una fina placa de aluminio (que recibe el impacto) y una estructura reticular 3D con comportamiento auxético. La protección se fabricará de forma aditiva utilizando una aleación de aluminio. La principal característica de las estructuras auxéticas es que tienen un coeficiente de Poisson aparente negativo, por lo que, al recibir un impacto, el material tiende a acercarse a la zona de impacto, densificándola y mejorando así su resistencia al mismo. Las amenazas consideradas en AUXPRO se deformarán y extenderán sobre la placa metálica impactada, lo que se espera que aumente el volumen auxético activo de la protección y, por tanto, mejore su rendimiento ante el impacto. AUXPRO permitirá:- Aportar conocimiento sobre el comportamiento de las estructuras auxéticas: Los sólidos estructurados constituyen una tecnología emergente con extraordinarias posibilidades de desarrollo cuyo comportamiento está impulsando aplicaciones novedosasen diferentes campos de la Ingeniería. Un mejor conocimiento de éstos es de gran interés.- Evaluar el uso de nuevas tecnologías de fabricación (impresión 3D) para aplicaciones de absorción de energía.- Desarrollar metodologías de ensayo y simulación de diversas amenazas para la industria aeronáutica: estas nuevas tecnologías podrían conducir a estructuras más seguras.- Desarrollar tecnologías para proponer nuevas protecciones auxéticas: el estudio experimental y numérico propuesto en AUXPRO facilitará el desarrollo de las herramientas necesarias para diseñar y fabricar dichas protecciones. El desarrollo de una 
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