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1、哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文泡沫鋁吸能性能研究姓名：李昊申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：工程力學(xué)指導(dǎo)教師：鄒廣平20090601哈爾濱T程大學(xué)碩十學(xué)位論文摘要泡沫鋁是一種在鋁或鋁合金基體中均勻分布著大量孔洞的新型輕質(zhì)多功能材料，具有孔徑大、孔隙率高等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。由于具有良好的導(dǎo)熱耐熱、能量吸收、吸聲隔聲和電磁屏蔽等功能特點(diǎn)，泡沫鋁材料的應(yīng)用前景十分廣泛。本文采用熔體發(fā)泡法成功制備出孔徑大小均勻、孔隙率較高的泡沫鋁材料，分析了發(fā)泡溫度、發(fā)泡齊U；bn入量、攪拌參數(shù)和保溫時(shí)間對(duì)泡沫鋁成品的影響，確定了適合本實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的較佳工藝參數(shù)。對(duì)泡沫鋁材料的準(zhǔn)
2、靜態(tài)、動(dòng)態(tài)壓縮性能進(jìn)行了測試和分析，得到孔徑大小和相對(duì)密度對(duì)泡沫鋁材料動(dòng)靜態(tài)壓縮性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明，準(zhǔn)靜態(tài)載荷作用下材料的應(yīng)力．應(yīng)變曲線上具有較長的平臺(tái)區(qū)，變形過程經(jīng)歷線彈性段、屈服段和密實(shí)段；動(dòng)態(tài)載荷作用下的應(yīng)力．應(yīng)變曲線與準(zhǔn)靜態(tài)曲線形狀相似，但屈服強(qiáng)度明顯增大；泡孔孔徑的減小或相對(duì)密度的增大可使材料的屈服應(yīng)力增加。對(duì)泡沫鋁材料準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)壓縮下的能量吸收特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明材料的理想吸能效率可以達(dá)到0．7以上，是一種優(yōu)良的吸能材料；吸能量的大小主要取決于平臺(tái)區(qū)的高度和長度，細(xì)化孔徑和增加相對(duì)密度均可提高泡沫鋁材料的吸能量。以汽
3、車保險(xiǎn)杠為例，運(yùn)用ANSYS／LS．DYNA軟件，建立了泡沫鋁填充圓管軸向碰撞試驗(yàn)的數(shù)值模型，對(duì)泡沫鋁材料緩沖吸能特性的應(yīng)用進(jìn)行了一定研究。結(jié)果表明將泡沫鋁填充到空心圓管中，相同的壓縮位移下，可以吸收比空心管更多的能量，吸收相同的能量時(shí)，填充管的變形程度較空心管小，說明泡沫鋁不但增加了結(jié)構(gòu)的吸能量而且提高了結(jié)構(gòu)的剛度；管壁厚度的增加和初始碰撞速度的增大均可提高填充結(jié)構(gòu)吸能量。關(guān)鍵詞：泡沫鋁；熔體發(fā)泡法；吸能特性；數(shù)值模擬哈爾濱T稃大學(xué)碩十學(xué)位論文ABSTRACTFoamedpurealuminumandvariousfoamedalumin
4、umalloysarekindofnovellight—weightedfunctionalmaterialscharacterizedbyamassofholesdispersedintheparentmaterial，withthestructuralpropertiesoflargeapertureandhighporosity．Becauseofgoodheatconductingandresisting,energyabsorption，soundabsorptionandinsulation，electromagneticshi
5、eldingandSOon，theapplicationprospectoffoamedaluminumisverywide．Inthispaper,foamedaluminumwithuniformapertureandhigherporositywassuccessfullyfabricatedbythedirectfoamingofthemelt．Theeffectsofthefoamingtemperature，contentofthefoamingagentadded，stirringparametersandholdingtim
6、eonthefabricationoffoamswereanalyzed．Theoptimizedtechnologicalparametersforthisexperimentalfacilitiesandenvironmentwereobtained．Thequasi·staticanddynamiccompressivepropertiesoffoamedaluminumweretested．Theeffectsoftheaveragediameterofporesandtherelativedensityonthequasi·sta
7、ticanddynamiccompressivepropertieswereobtained．Theresultsshowthat，thestress-straincurvesoffoamedaluminumunderthequasi·staticloadinghasalongcollapseplateauregion，thecompressivedeformationcourseinvolvesthreestages：thelinearlyelasticdeformationregion，thecollapseplateauregiona
8、ndthedensificationregion；thestress—strainCurvesoffoamedaluminumunderdynamicloadingaresimi
