闭孔泡沫材料3-D几何建模及力学性能分析

发布时间：2018-04-23 07:14

  本文选题：闭孔泡沫材料 + 力学性能　； 参考：《塑性工程学报》2017年04期

【摘要】：为建立闭孔泡沫金属材料泡孔及其孔壁结构形状数字化模型,提出在Voronoi多面体内填充空心椭球(Hollow Ellipsoid Filled in Voronoi Cell,HEFIVC),并以椭球半轴长度及其方位角为变量、胞体质量最小为目标建立优化模型,迭代模拟闭孔泡沫金属材料中气泡的长大过程,成功构建了不同孔隙率的泡沫铝几何模型。通过拟合确定了HEFIVC模型中最小孔壁厚度与孔隙率间的关系。将具有周期性边界的闭孔泡沫材料HEFIVC几何模型导入MSC.MARC有限元软件,模拟分析了低孔隙率泡沫铝的静态压缩力学性能,通过与泡沫铝压缩实验结果对比,验证了该模型的准确性。
[Abstract]:In order to establish a digital model of the shape of the bubble pore and its wall structure of the closed cell metal foam material, a new method of filling the hollow Ellipsoid Filled in the Voronoi polyhedron with the ellipsoid half-axis length and its azimuth angle is proposed. The optimization model of the minimum cell mass was established and the bubble growth process was simulated iteratively. The geometric model of aluminum foam with different porosity was successfully constructed. The relationship between the minimum wall thickness and porosity in HEFIVC model is determined by fitting. The HEFIVC geometric model of closed cell foam material with periodic boundary is introduced into MSC.MARC finite element software. The static compressive mechanical properties of low porosity aluminum foam are simulated and analyzed. The accuracy of the model is verified by comparing with the experimental results of aluminum foam compression.
【作者单位】： 燕山大学机械工程学院;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51275440;51474189)
【分类号】：TB383.4;TG146.21

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本文编号：1790975