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《泡沫鋁的壓縮變形行為及力學(xué)性能的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、泡沫鋁的壓縮變形行為及力學(xué)性能的研究摘要泡沫鋁是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型結(jié)構(gòu)功能材料，具有優(yōu)良的緩沖吸能作用，研究其在靜動(dòng)態(tài)載荷作用下的壓縮力學(xué)變形行為和吸能性能具有重要的意義。國(guó)外相關(guān)的研究已經(jīng)較深入并已成功應(yīng)用到若干領(lǐng)域，而國(guó)內(nèi)對(duì)泡沫鋁力學(xué)性能的研究比較少，且多集中于單軸抗壓行為的研究。孔隙率、材質(zhì)、孔徑大小、試樣尺寸等因素對(duì)壓縮性能的綜合影響以及交互作用、泡沫鋁的拉伸變形特征以及變形機(jī)制、復(fù)合結(jié)構(gòu)研究、疲勞、各向異性等方面的研究相對(duì)不足。本文針對(duì)這種現(xiàn)狀進(jìn)行了如下研究：(1)用正交試驗(yàn)綜合研究了開(kāi)孔泡沫鋁的壓縮變形特征及孔隙率、材質(zhì)、孔徑
2、大小、試樣尺寸對(duì)壓縮性能的影響。得到了三種不同材質(zhì)的應(yīng)力一應(yīng)變曲線。泡沫純鋁的分三個(gè)階段：彈性變形階段、平臺(tái)區(qū)、密實(shí)階段；泡沫A1Si12有較大的波動(dòng)；泡沫AIMgl0的應(yīng)力．應(yīng)變曲線在達(dá)到峰值后開(kāi)始跌落，然后是一長(zhǎng)段的應(yīng)變。材質(zhì)對(duì)壓縮性能的影響程度最大，孔隙率次之，孔徑的影響隨后，試樣尺寸的影響最小，但試驗(yàn)結(jié)果仍顯示出一定的尺寸效應(yīng)。(2)研究了閉孔泡沫鋁的壓縮變形特征以及孔隙率、缺陷等因素的影響。(3)研究了泡沫鋁的拉伸性能。泡沫鋁的拉伸變形量很小，抗拉強(qiáng)度低，僅為幾個(gè)Mpa，變形過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)宏觀的頸縮現(xiàn)象。開(kāi)孔試樣的拉伸破壞是由裂紋的快
3、速擴(kuò)展引起的；閉孔試樣的斷裂是由夾持處的變形引起的應(yīng)力集中導(dǎo)致的。開(kāi)孔泡沫純鋁的應(yīng)力應(yīng)變基本上成線性關(guān)系；泡沫A1Sil2表現(xiàn)出一定的脆性行為，應(yīng)力一應(yīng)變曲線上有較大的波動(dòng)。閉孔泡沫鋁具有塑性變形行為，其典型的應(yīng)力一應(yīng)變曲線有四個(gè)階段：線彈性區(qū)域，塑性屈服，應(yīng)變強(qiáng)化和斷裂區(qū)。(4)研究了復(fù)合圓管結(jié)構(gòu)的壓縮性能。其應(yīng)力一應(yīng)變曲線分三個(gè)階段：彈性變形階段、平臺(tái)區(qū)和密實(shí)化階段。曲線上有波動(dòng)，波動(dòng)次數(shù)與鋼管褶皺個(gè)數(shù)成對(duì)應(yīng)關(guān)系，復(fù)合結(jié)構(gòu)的壓縮變形方式與空管相比發(fā)生了改變，由不對(duì)稱變形模式變?yōu)檩S對(duì)稱變形模式了，復(fù)合結(jié)構(gòu)的屈服應(yīng)力大于空管和泡沫鋁屈服應(yīng)力的簡(jiǎn)
4、單疊加之和。(5)利用ANSYS有限元分析軟件模擬了開(kāi)孔泡沫鋁的線彈性和屈曲變形特征及變形機(jī)制并進(jìn)行了理論分析。關(guān)鍵詞：泡沫鋁；正交試驗(yàn)；力學(xué)性能；復(fù)合結(jié)構(gòu)；有限元模擬StudyonCompressionDeformationBehaviorsandMechanicalPropertiesofAluminiumFoamsCaoGuo-ying(Materialprocessingengineering)DirectedbyProfcssorWangLU—caiAbstractAluminiumfoams，anewstructuralandfun
5、ctionalmaterialdevelopedmrecentyears，hasgoodenergyabsorptionandimpactdampingproperty．Therefore，itisofthevitalsignificancetostudycompressivedeformationbehaviorsandenergyabsorptionpropertyunderstaticanddynamicload．Nowaluminumfoamshasbeenintensivelystudiedabroadandsuccessfullya
6、ppliedinmanyfields．However,theresearchisnotadequateinChina．Themostisfocusedontheuniaxialcompressivebehaviorandstillremainsintestingstage．Manyresearches，suchasthecompositiveinfluencesandinteractionofporosity、material、poresizesandsampledimensionsoncompressionproperty,thetensil
7、edeformationcharacteristicandmechanism，composite，fatigue，anisotropyarepaidlittleattention．‘Basedonabove．mentioned，theauthorcarriedouttheresearches．Thecontentandresultsareshowedasfollows：(1)Thecompressiondeformationcharacteristicofopenaluminiumfoamsandtheeffectsofporosity，mat
8、erial，poresizesandsampledimensionsoncomprssionpropertywereinvestigatedbyort
