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《開(kāi)孔泡沫鋁夾芯管壓縮與彎曲力學(xué)行為的研究》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、合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文開(kāi)孔泡沫鋁夾芯管壓縮與彎曲力學(xué)行為的研究姓名：劉偉明申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：程和法20090401開(kāi)孔泡沫鋁夾芯管壓縮與彎曲力學(xué)行為的研究摘要泡沫金屬具有輕質(zhì)、高比強(qiáng)度及優(yōu)異的吸能特性等特點(diǎn)，以泡沫金屬為填充材料制各而成的夾芯結(jié)構(gòu)材料是一種新型的輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)功能材料，其壓縮和彎曲等力學(xué)行為及變形失效的形式和機(jī)理已經(jīng)成為材料科學(xué)、力學(xué)等領(lǐng)域中的熱點(diǎn)課題之一。本文采用滲流法制備開(kāi)孔泡沫純鋁和鋁硅合金，將其加工后填充到鋁合金圓管和不銹鋼方管中，制成開(kāi)孔泡沫鋁夾芯圓管及夾芯方管，分別進(jìn)行壓
2、縮和彎曲實(shí)驗(yàn)，研究泡沫鋁力學(xué)性能及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)開(kāi)孔泡沫鋁夾芯圓管軸向壓縮的力學(xué)性能和吸能特性的影響，以及對(duì)夾芯不銹鋼方管的彎曲力學(xué)行為和變形特征的影響。所制備結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)為：泡沫鋁的孔徑為O．65～2．3mm，相對(duì)密度為0．399--一O．524；夾芯圓管：徑厚比為5～30．4；夾芯方管：t／b為0．012～0．032。首先，對(duì)開(kāi)孔泡沫鋁夾芯鋁管進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)單軸向壓縮實(shí)驗(yàn)，研究了泡沫鋁夾芯圓管的壓縮應(yīng)力．應(yīng)變行為和變形特征，并研究泡沫鋁基體性能和孔徑等特征參數(shù)以及夾芯管的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)對(duì)其壓縮行為、力學(xué)性能和吸量特性的影響規(guī)律。
3、結(jié)果表明：壓縮過(guò)程中，泡沫鋁夾芯鋁管的載荷一位移曲線呈現(xiàn)出彈性段、波動(dòng)的屈服平臺(tái)段和壓實(shí)段三階段特征；鋁管的徑厚比以及泡沫鋁本身的參數(shù)和強(qiáng)度對(duì)填充管的屈服強(qiáng)度、平均壓潰力和吸能特性均有著非常顯著的影響。由于泡沫鋁與管壁間相互作用使得夾芯管的抗變形能力顯著提高，且管壁的變形模式發(fā)生改變，管壁只發(fā)生向外翻折變形，并且所產(chǎn)生的環(huán)狀褶皺減少。其次，對(duì)開(kāi)孔泡沫鋁夾芯不銹鋼方管進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)研究不銹鋼方管的t／b比值，泡沫鋁的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及泡沫鋁的填充方式對(duì)夾芯方管彎曲行為及變形模式的影響規(guī)律。結(jié)果表明：填充泡沫鋁后，由于泡
4、沫鋁的支持抑制作用，不銹鋼方管的局部彎曲變形模式發(fā)生改變，管壁由空管時(shí)的單一褶皺變?yōu)閵A芯方管的多重褶皺模式，形成更多的塑性鉸，褶皺長(zhǎng)度減小，顯著提高不銹鋼方管的彎曲承載能力，且?jiàn)A芯方管彎曲變形模式與方管的t／b比值相關(guān)。另外，對(duì)不同填充方式的泡沫鋁夾芯方管進(jìn)行彎曲實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：夾芯方管填充的泡沫鋁必需達(dá)到一定的長(zhǎng)度，即最小有效長(zhǎng)度糾，P∥，夾芯方管才能在較大范圍的轉(zhuǎn)角內(nèi)依然保持較高的抗彎強(qiáng)度。最小有效長(zhǎng)度的確定對(duì)制備部分填充泡沫鋁的輕質(zhì)夾芯結(jié)構(gòu)有著重要的指導(dǎo)意義，有利于結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：泡沫鋁夾芯結(jié)構(gòu)準(zhǔn)靜態(tài)單軸壓縮三
5、點(diǎn)彎曲變形特征InvestigationonCompressionandBendingBehaviorofTubesFilledwithOpen—cellAluminumFoamABSTRACTMetallicfoamsareultralightmaterialswhichpossesshighspecificstrengthandenergyabsorptioncapacity．Themetallicsandwichstructurematerialisanewkindofultralightstructuralandfu
6、nctionalmaterialwhichispreparedbyfillingmetallicfoamscoreintothin—wailedstructure．Themechanicalbehaviorsandthedeformationfailureofsandwichstructurehavebecomeoneoftheresearchhotspotsinthematerialscience，mechanicsandotherfields．Inthispaper,thealuminumfoam··filledtube
7、sarepreparedbyfillingopen-·cellaluminumfoamsintothin-walledtubes．Theopen-cellaluminumfoamsarepreparedbymeansofinfiltratingprocess．nleinfluenceofthestructuralcharacteristicparametersbothofthealuminumfoamandthehollowtubeonmechanicalbehaviors，energyabsorptionandyieldb
8、ehaviorofthealuminumfoam-filledtubesareexplored．Themainparametersofthesamplesaletherelativedensityandporediameterofthefoamrangingform0。399--。O．52
