閉孔泡沫鋁尺寸效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究及有限元分析.pdf

1、泡沫鋁材料具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)與功能特性，研究其在靜動(dòng)態(tài)載荷下的力學(xué)性能具有重要意義。為了能更好的應(yīng)用泡沫鋁材料，本文對(duì)東南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院制備的閉孔泡沫鋁的準(zhǔn)靜態(tài)單軸壓縮性能和閉孔泡沫鋁夾芯板的三點(diǎn)彎曲性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，主要考察了尺寸因素對(duì)其力學(xué)性能和吸能效果的影響。并建立了閉孔泡沫鋁的二維有限元模型，進(jìn)行了相應(yīng)的壓縮模擬計(jì)算與分析。下面從三個(gè)方面簡要介紹本文的主要工作。
　　 1.研究了閉孔泡沫鋁在準(zhǔn)靜態(tài)單軸壓縮條件下的尺

2、寸效應(yīng)，包括試件高度、壓縮橫截面、孔徑大小對(duì)壓縮力學(xué)性能和吸能效果的影響。結(jié)果表明:閉孔泡沫鋁材料具有較為明顯的尺寸效應(yīng)，試件高度、壓縮橫截面和平均孔徑的變化均會(huì)對(duì)閉孔泡沫鋁的力學(xué)性能和吸能效果產(chǎn)生一定的影響。
　　 2.應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和數(shù)字圖像相關(guān)相結(jié)合的方法，主要研究了閉孔泡沫鋁夾芯板在三點(diǎn)彎曲下的變形行為和特征。分析了壓頭壓力-壓頭位移曲線與典型曲線的異同和最終破壞模式與四種典型破壞模式的異同，以及夾芯厚度的改變對(duì)三點(diǎn)彎曲下的極

3、限承載力、最終承載力和出現(xiàn)極限承載力時(shí)的位移的影響。
　　 3.利用有限元分析的方法，以圓孔結(jié)構(gòu)模擬閉孔泡沫鋁的胞孔，建立了閉孔泡沫鋁的二維有限元模型。通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了模型的可行性，并分析研究了模型高度、模型寬度和模型的平均孔徑對(duì)其力學(xué)性能的影響。
　　 本文涉及了閉孔泡沫鋁力學(xué)性能和吸能效果的實(shí)驗(yàn)研究、閉孔泡沫鋁夾芯板三點(diǎn)彎曲的實(shí)驗(yàn)研究和閉孔泡沫鋁力學(xué)性能的數(shù)值模擬三方面的內(nèi)容。這些研究成果既可以為泡沫鋁及