单轴压缩载荷下闭孔泡沫铝的变形机制
本文选题：闭孔泡沫铝 + 压缩响应 ； 参考：《复合材料学报》2017年08期
【摘要】：基于X射线计算机断层扫描技术,重构了能够反映闭孔泡沫铝真实细观结构的三维有限元模型。采用数值模拟与试验测试相结合的方法,研究了泡沫铝在准静态单轴压缩载荷作用下的力学响应及其变形机制,重点关注了平台阶段及致密化阶段的变形模式。结果表明:试件中变形带的出现是压缩过程进入平台阶段的一个标志,此时棱杆和孔壁的变形以塑性弯曲为主;平台阶段,棱杆及孔壁的变形逐渐向塑性起皱与塑性屈曲转变;伴随致密化阶段的发生,变形带内部的胞孔严重坍塌,呈‘双凹圆盘’状。闭孔泡沫铝细观结构变形模式的数值模拟与试验结果相符,验证了该模型的有效性,为进一步研究各相关物理量(相对密度、加载速率等)及变形机制对其宏观吸能性能的影响奠定了基础。
[Abstract]:Based on the X-ray computed tomography (CT) technique, a three-dimensional finite element model which can reflect the true meso-structure of closed-cell aluminum foam is reconstructed. The mechanical response and deformation mechanism of aluminum foam under quasi-static uniaxial compression loading were studied by means of numerical simulation and test. The deformation modes of platform stage and densification stage were focused on. The results show that the appearance of deformation band in the specimen is a sign that the compression process has entered the stage of platform, where the deformation of the prism and the hole wall is mainly plastic bending, and the deformation of the prism and the hole wall is gradually changing to plastic wrinkling and plastic buckling in the platform stage. With the development of densification, the cell holes in the deformable zone collapse seriously, showing a 'double concave disc' shape. The numerical simulation of the deformation model of closed cell aluminum foams is in agreement with the experimental results. The validity of the model is verified. The effect of loading rate and deformation mechanism on the macroscopic energy absorption performance was established.
【作者单位】： 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所;
【基金】：国家自然科学基金(11272103;11472091)
【分类号】：TB34
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，本文编号：1805188
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