泡沫金屬沖擊動力學性能研究.pdf

1、泡沫金屬由于其獨特的結構而具有優(yōu)良的綜合力學性能，如具有超輕型、高強度比、吸聲、隔聲、隔熱、散熱、阻燃、減振、吸收沖擊能、電磁屏蔽等性能，在航空航天、汽車工業(yè)、建筑等領域有廣泛的應用前景。因此對泡沫金屬力學性能的研究，特別是當其作為沖擊防護材料時其沖擊動力學性能的研究，具有重要的理論意義和實際應用價值。 本研究總結了近年來國內外研究人員在泡沫金屬材料靜態(tài)力學性能上的研究成果，包括泡沫金屬的靜態(tài)力學性能、影響因素及靜態(tài)本構關系。較

2、為系統(tǒng)地總結了近年來國內外研究人員在泡沫金屬動態(tài)力學性能上的一些研究成果。分析了影響泡沫金屬動態(tài)力學性能的因素，包括應變率和時效處理等外部因素以及基體性能和相對密度等內部因素。運用LS-DYNAY有限元軟件，采用冪函數塑性模型，對圓孔和方孔兩種胞元模型在沖擊載荷作用下的變形過程進行了數值模擬，分析了泡孔結構、相對密度及撞擊速度對泡沫金屬沖擊動力學性能的影響。 本研究表明：①泡孔結構對泡沫金屬的變形機理有重要影響。當應變較小時孔，

3、圓孔的變形方式以塑性屈曲為主，方孔以彈性彎曲為主；應變達到一定程度時，圓孔發(fā)生了坍塌，方孔出現了失穩(wěn)。②兩種泡孔結構的泡沫金屬在變形過程中都呈現明顯的不均勻特征，接觸面處的平均應力及宏觀平均應變均高于試件的總體水平。③忽略沖擊過程中波的傳播，轉化為泡沫金屬動能的那部分能量在吸能過程中起主要作用。④在沖擊變形過程中，除泡孔結構影響泡沫金屬穩(wěn)定性外，相對密度也影響泡沫金屬穩(wěn)定性，相對密度較低（<0．3）時失穩(wěn)現象更容易發(fā)生。⑤泡沫鋁是應變率