閉孔泡沫鋁的動態(tài)壓縮力學(xué)性能試驗研究.pdf

1、泡沫鋁作為一種多孔金屬材料，相比于傳統(tǒng)的金屬和有機材料，具有質(zhì)輕以及更強的吸能能力等優(yōu)點，使其在交通和航空航天領(lǐng)域被廣泛使用。隨著民用建筑抗爆研究的開展，泡沫鋁作為吸能材料，逐漸用于減輕爆炸沖擊波對建筑主體結(jié)構(gòu)的作用。為了揭示泡沫鋁的減爆作用機理，完善其減爆設(shè)計理論與方法，亟需對泡沫鋁材料在高應(yīng)變率下的力學(xué)性能進行系統(tǒng)研究。本文利用實驗室的INSTRON高速動力加載系統(tǒng)，開展了閉孔泡沫鋁材料在高應(yīng)變率下的動態(tài)壓縮力學(xué)性能試驗研究，主要內(nèi)

2、容和結(jié)論如下:
　　(1)結(jié)合以往的試驗研究成果制備出合適尺寸的閉孔泡沫鋁試件。對霍普金森壓桿（SHPB）試驗技術(shù)以及直接撞擊試驗技術(shù)的應(yīng)用進行了總結(jié)，并介紹了其試驗原理及假定。對實驗室INSTRON高速動力加載系統(tǒng)進行了介紹，并根據(jù)試驗設(shè)備的性能參數(shù)和工作原理，通過在作動器中加入一段“剛度足夠大的可破壞的”有機玻璃(PMMA)管，可以解決INSTRON在高速壓縮過程中存在的減速段問題，使其適用于閉孔泡沫鋁的動態(tài)壓縮試驗。

3、　　(2)為了研究閉孔泡沫鋁高速壓縮試驗中的慣性效應(yīng)，采用改進的INSTRON高速動力加載系統(tǒng)，并利用正向試驗和反向試驗技術(shù)對15、30mm厚的閉孔泡沫鋁試件進行試驗研究。結(jié)果表明試件越厚，閉孔泡沫鋁在高速壓縮試驗中的慣性效應(yīng)越明顯;在加載速度確定的情況下，通過設(shè)計合適的試件厚度，可以消除泡沫鋁高速壓縮試驗中慣性效應(yīng)的影響。
　　(3)基于慣性效應(yīng)試驗的研究結(jié)果，選用15mm厚的閉孔泡沫鋁試件進行了10～1000s-1應(yīng)變率下的高