泡沫鋁材料的工程應用研究.pdf

1、泡沫金屬材料的出現(xiàn)與應用已有五十多年的歷史，但關于泡沫金屬材料在載荷作用下的力學行為和破壞機理的研究只是近幾年才為人們所重視。在目前的泡沫金屬材料研究中，泡沫鋁是研究的重點。 影響泡沫金屬力學性能主要有兩個方面：一是基體材料的固有特性；二是泡沫材料的幾何結構、泡孔的形狀、相對密度等。 本文系統(tǒng)介紹了泡沫金屬已形成的理論體系，分析了泡沫鋁的壓縮變形力學行為以及變形機制。針對不同的基體材料以及在同種材料、不同孔穴率和組合結構

2、的情況下，通過一系列的靜態(tài)壓縮和落錘實驗，獲得了對泡沫鋁及鋁銅合金的吸能特性的實驗結果，給出了吸能效率和理想吸能效率圖，分析表明，泡沫鋁銅合金和泡沫純鋁均為性能優(yōu)良的吸能材料，比較而言，前者的吸能性能更優(yōu)于后者。實驗發(fā)現(xiàn)，用脆性泡沫做緩沖吸能材料時，加鋼外殼對吸收能量的提高有顯著幫助，而對于塑性泡沫，這種幫助表現(xiàn)得并不明顯。 本文還利用實驗和數(shù)值模擬相結合的方法，以唯象的本構模型描述了泡沫金屬材料的宏觀力學行為，采用有限元方法模