در بافر فولادی ضد زنگ از طریق بهینه سازی هماهنگ طراحی ساختاری چند سطحی و خصوصیات مواد ، جذب کارآمد و اتلاف انرژی بازپرداخت را به دست می آورد. مفهوم طراحی اصلی مبتنی بر اصل تبدیل انرژی فاز ، همراه با مواد سبک وزن و فناوری تنظیم میرایی پویا برای تشکیل یک راه حل کامل مدیریت انرژی است.
در سطح طراحی ساختاری ، بافر یک معماری کامپوزیت لایه ای گرادیان را اتخاذ می کند. لایه بیرونی یک پوسته آلیاژ آلومینیومی است که آنودایز شده است. لایه اکسید متراکم که روی سطح تشکیل شده است ، حدود 18.86 میکرون ضخامت دارد و سختی HV400-500 دارد. این می تواند در برابر اصطکاک مکانیکی مقاومت کند و عملکرد اتلاف گرما عالی دارد. لایه میانی با یک آرایه شیار مارپیچ دقیقاً محاسبه شده طراحی شده است. عمق و فاصله شیار مطابق با یک عملکرد نمایی توزیع می شود. در صورت آسیب دیدگی ، بیش از 50 ٪ از انرژی ضربه را از طریق تغییر شکل پلاستیک قابل کنترل جذب می کند. فضای داخلی پر از ساختار آلیاژ آلومینیوم لانه زنبوری با چگالی واحد لانه زنبوری بیش از 200 در هر اینچ مربع است. در طی فرآیند فشرده سازی ، جذب انرژی غیرخطی از طریق تغییر شکل حداکثر 80 ٪ حاصل می شود ، و به طور موثری غلظت استرس را پراکنده می کند.
فرآیند تبدیل انرژی به سه مرحله از تنظیم پویا تقسیم می شود: مرحله ضربه اولیه به سرعت اوج انرژی را از طریق کانال دریچه بزرگ با شرارت آزاد می کند ، مرحله اصلی سکته مغزی از شیار بخش متغیر برای تولید یک نیروی میرایی متناسب با مربع سرعت استفاده می کند ، و مرحله پایانی به خرد کردن کامل ساختار Honeycomb برای دستیابی به قفل انرژی متکی است. این مکانیسم کنترل سلسله مراتبی می تواند به طور قابل توجهی نیروی اوج ضربه را از 12000 نیوتن به 6،500 نیوتن کاهش دهد. از نظر توزیع انرژی ، حدود 60 ٪ از انرژی جنبشی از طریق تغییر شکل پلاستیک مواد به از دست دادن انرژی مکانیکی برگشت ناپذیر تبدیل می شود ، 30 ٪ به سرعت از طریق گرمای اصطکاک از طریق لایه میکروپور اکسید و کانال هوای لانه زنبوری از بین می رود و 10 ٪ باقی مانده از انرژی پتانسیل الاستیک در مؤلفه تنظیم مجدد با استحکام بالا ذخیره می شود تا از بازده سریع اطمینان حاصل شود.
برای محیط های استفاده شدید ، بافر سازگاری را از طریق نوآوری علوم مواد بهبود می بخشد. با استفاده از یک آلیاژ آلومینیومی خاص با حساسیت به سرعت فشار منفی ، ترجیحاً انرژی را از طریق خرد کردن ساختار لانه زنبوری در شرایط دمای پایین جذب می کند و باعث افزایش بازده مصرف انرژی اصطکاک شیار مارپیچ در شرایط دمای بالا می شود. طراحی چیدمان لانه زنبوری ناهمسانگرد ، آن را قادر می سازد تا همزمان با بارهای فشرده سازی محوری 15MPa و فشارهای برشی شعاعی 8MPa مقابله کند و از پایداری تحت تأثیر چند زاویه اطمینان حاصل شود. در سناریوهای مداوم با فرکانس بالا ، ساختار جذب کننده انرژی کامپوزیت می تواند عملکرد بافر مداوم 60 دور در دقیقه را حفظ کند و افزایش دما را در دمای 80 درجه سانتیگراد از طریق فناوری همرفت اجباری میکرو کانل کنترل کند.
از نظر افزونگی ایمنی ، این سیستم یک مکانیزم محافظت از هشدار اولیه سه سطح را ادغام می کند: گسترش ریزگردها در لایه اکسید سطح باعث ایجاد سیگنال هشدار دهنده زودرس آکوستیک می شود ، تغییر شکل شیار مارپیچ در زمان واقعی توسط یک سنسور با پیش بینی بالا کنترل می شود ، و میزان شکنجه ساختار لانه زنبوری با استفاده از آن نمایش داده می شود. علاوه بر این ، ماده تعمیر میکروکپسول که در ماتریس آلیاژ آلومینیوم کاشته شده است می تواند به طور خودکار مواد تعمیر را آزاد کند وقتی ترک به 200 میکرون گسترش می یابد ، بیش از 80 ٪ از استحکام ساختاری را بازیابی می کند و عمر سرویس را به طور قابل توجهی گسترش می دهد .
