閉孔泡沫鋁靜態(tài)力學(xué)性能與孔結(jié)構(gòu)變形實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、泡沫金屬材料具有較高的比強(qiáng)度和比模量,是較為理想的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。力學(xué)性能是結(jié)構(gòu)材料研究和使用的基本參數(shù)。隨著泡沫材料的廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展,使得力學(xué)行為成為泡沫金屬材料研究的重要內(nèi)容之一。本文主要開(kāi)展了如下幾個(gè)方面的研究工作： 1.介紹了泡沫金屬材料制備技術(shù)及其性能和應(yīng)用,著重論述了目前泡沫金屬材料力學(xué)性能的研究成果,并從實(shí)驗(yàn)的角度詳細(xì)說(shuō)明了針對(duì)泡沫金屬材料的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試時(shí)需要注意的幾個(gè)方面。鑒于傳統(tǒng)的測(cè)試方法只能對(duì)泡沫金屬材

2、料的力學(xué)性能進(jìn)行宏觀尺度上的整體測(cè)量,而無(wú)法跟蹤個(gè)別或者少數(shù)幾個(gè)孔洞在加載過(guò)程中的變形情況。因此提出了利用數(shù)字圖像相關(guān)方法結(jié)合高分辨率數(shù)字圖像采集和放大成像等技術(shù),研究閉孔泡沫鋁試件表面孔結(jié)構(gòu)在靜態(tài)壓縮情況下的力學(xué)特性參數(shù)變化,以及不同截面上的孔洞大小、形狀、位移的變化規(guī)律。 2.介紹了數(shù)字圖像相關(guān)方法的基本原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù),并且對(duì)數(shù)字圖像相關(guān)方法以及自主開(kāi)發(fā)的計(jì)算程序的結(jié)果準(zhǔn)確性進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,證明了本文所用的數(shù)字圖像相關(guān)

3、方法及程序所計(jì)算出的結(jié)果與實(shí)際情況基本吻合,滿(mǎn)足計(jì)算精度要求,因此可以用來(lái)作為對(duì)閉孔泡沫鋁試件靜態(tài)受壓試驗(yàn)的測(cè)試方法。 3.以閉孔泡沫鋁材料為研究對(duì)象,采用CCD及計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng),實(shí)時(shí)獲取加載變形前后閉孔泡沫鋁材料的表面圖像。利用數(shù)字圖像相關(guān)方法對(duì)變形前后的圖像進(jìn)行相關(guān),獲得了彈性范圍內(nèi)靜態(tài)壓縮情況下閉孔泡沫鋁材料表面孔結(jié)構(gòu)的全場(chǎng)變形。實(shí)驗(yàn)研究了閉孔泡沫鋁材料在單軸壓縮過(guò)程中試件表面不同截孔隨載荷的變形規(guī)律,得到了試件表面不同截