泡沫鋁質(zhì)材料屈服行為的數(shù)值研究.pdf

1、泡沫鋁材料是一種在鋁或鋁合金基體中分布著大量孔洞的新型輕質(zhì)多功能材料，具有許多傳統(tǒng)密實金屬和多孔聚合物不可比擬的優(yōu)點，它兼具了功能材料和結(jié)構(gòu)材料的特點，是一種很有發(fā)展前景的新型材料。 本文采用細觀力學(xué)方法，通過有限元計算討論了泡沫鋁材料的屈服行為和后繼屈服行為。首先利用三維Voronoi圖建立了開孔泡沫金屬材料的細觀力學(xué)模型，利用有限元方法模擬了模型在幾種典型荷載作用下的變形情況。結(jié)果表明：(1)在細觀層次上，泡沫金屬材料可能存

2、在的兩種主要的變形機制，即在受到拉伸時，主要產(chǎn)生彈塑性變形；而在受到壓縮時，除了產(chǎn)生彈塑性變形以外，還會發(fā)生局部的失穩(wěn)現(xiàn)象。在宏觀層次上，上述兩種變形機制都會導(dǎo)致泡沫材料屈服。（2）不同于傳統(tǒng)的密實材料，由于塑性可壓，泡沫金屬的初始屈服面不是嚴格的柱面，會沿著靜水壓力線的方向呈現(xiàn)出一定的錐度，而且屈服面上會有“凹陷區(qū)域”存在。 利用上述模型，還進行了開孔泡沫鋁質(zhì)材料后繼屈服行為的有限元模擬。通過分別改變預(yù)加載路徑的Lode參數(shù)μ