泡沫铝本构行为研究进展
发布时间：2021-04-10 16:28
作为泡沫金属的典型代表,泡沫铝是一种集结构性和功能性于一体的新型材料,随着生产工艺的提高及国民经济的发展,泡沫铝在航空航天、交通运输、建筑工程、机械制造等领域的应用日趋深入和广泛.工程中复杂的载荷工况,对泡沫铝本构模型的准确性及实用性提出了更高的要求.国内外学者对泡沫铝进行了大量的试验研究及有限元数值分析工作,随着各种研究和数值分析本构模型的提出、验证及修正等,人们对泡沫铝的力学性能及其应用的认识逐渐提高.本文首先简要概述了泡沫铝力学性能的试验研究及有限元数值分析的进展,然后重点综述泡沫铝本构行为的国内外研究进展及现状.最后,针对目前存在的问题,讨论并展望了泡沫铝本构行为的研究发展趋势.完善本构模型表征所需的特征参量,将各向异性或横观各项同性材料假定引入模型构建体系,明确静水压缩响应及单轴压缩响应在材料强化中的权重,建立例如随动强化般更加真实且准确反映泡沫铝强化过程的强化准则,将应变率效应研究成果引入本构模型中等是现有泡沫铝本构模型体系中的重要研究方向.
【文章来源】：力学学报. 2020,52(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：20 页
【部分图文】：
自然界中的多孔材料[9]
作为泡沫金属的重要分支,泡沫铝是以铝(或铝合金)为基材,由包含金属和孔洞的复合结构所构成,如图2所示.从胞孔结构上看泡沫铝可分为两类[10-11]:开孔泡沫铝、闭孔泡沫铝.泡沫铝兼具多孔材料和金属材料的特点,是一种结构和功能一体化的新型材料.作为结构材料,泡沫铝具有高比强度、高比刚度、高效吸能等特点;作为功能性材料,泡沫铝具有隔声、隔热、阻燃、减震、电磁屏蔽等特性.与传统的铝或铝合金等致密金属材料相比,泡沫铝具有明显的不同特性,前者在塑性阶段几乎不可压缩,因此单轴压缩试样在大应变时表现出体积守恒的横向膨胀,而泡沫铝具有明显的体积可压缩特性[13].存在这种差异的主要原因是泡沫铝自身特殊的孔隙结构,因此泡沫铝的材料特性及力学性能表征也主要围绕其孔隙结构进行.一般来说,主要有以下几个参数或特征:
0 改进的Arcan装置[53]
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属多级类蜂窝的压溃行为研究[J]. 夏元明,张威,崔天宁,张建勋,王彬文,刘小川,白春玉,秦庆华. 力学学报. 2019(03)
[2]负泊松比材料和结构的研究进展[J]. 任鑫,张相玉,谢亿民. 力学学报. 2019(03)
[3]基于非关联流动规律的Gotoh屈服准则的参数确定方法[J]. 王海波,周伟,阎昱,李强,何东. 力学学报. 2018(05)
[4]基于CT的泡沫铝三维细观模型重建及应用[J]. 李侯贞强,张亚栋,张锦华,姜春琳. 北京航空航天大学学报. 2018(01)
[5]闭孔泡沫铝的塑性泊松比[J]. 张乐,张健,赵桂平. 固体力学学报. 2015(03)
[6]闭孔泡沫铝的多轴唯象受压本构参数[J]. 张健,赵桂平,卢天健. 力学学报. 2015(04)
[7]泡沫铝率相关性能的有限元模拟[J]. 范志庚,陈常青,万强. 爆炸与冲击. 2014(06)
[8]泡沫金属的微惯性效应和动态塑性泊松比[J]. 王长峰,郑志军,虞吉林. 爆炸与冲击. 2014(05)
[9]基于温度与应变率相互耦合的泡沫铝本构关系[J]. 王鹏飞,徐松林,胡时胜. 高压物理学报. 2014(01)
[10]考虑温度效应的泡沫铝静态压缩本构模型[J]. 习会峰,刘逸平,汤立群,刘泽佳,穆建春,杨宝. 哈尔滨工程大学学报. 2013(08)
博士论文
[1]复杂应力状态/动态压缩下的泡沫金属本构模型[D]. 朱长锋.中国科学技术大学 2019
[2]多轴条件下基于细观结构模型的泡沫金属屈服与破坏行为研究[D]. 张晓阳.华南理工大学 2016
[3]多孔金属的动态力学响应及其温度相关性研究[D]. 王鹏飞.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]梯度泡沫金属力学性能的Lagrangian分析[D]. 荣誉.太原理工大学 2018
[2]多孔材料压缩变形行为及吸能性能的研究[D]. 程洁.中国民航大学 2016
[3]闭孔泡沫铝的动态压缩力学性能试验研究[D]. 张茂轩.天津大学 2016
[4]考虑几何不规则度的泡沫金属建模及其本构关系研究[D]. 时学鹏.华南理工大学 2014
[5]闭孔泡沫材料几何建模及其应用研究[D]. 黄东梅.燕山大学 2014
[6]考虑屈服和破坏的泡沫金属本构模型及程序实现[D]. 罗绍鸿.华南理工大学 2011
[7]泡沫铝质材料屈服行为的数值研究[D]. 竺汝彬.华中科技大学 2008
[8]Hopkinson杆平面压剪复合加载实验技术研究[D]. 崔云霄.国防科学技术大学 2005
本文编号：3129962
【文章来源】：力学学报. 2020,52(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：20 页
【部分图文】：
自然界中的多孔材料[9]
作为泡沫金属的重要分支,泡沫铝是以铝(或铝合金)为基材,由包含金属和孔洞的复合结构所构成,如图2所示.从胞孔结构上看泡沫铝可分为两类[10-11]:开孔泡沫铝、闭孔泡沫铝.泡沫铝兼具多孔材料和金属材料的特点,是一种结构和功能一体化的新型材料.作为结构材料,泡沫铝具有高比强度、高比刚度、高效吸能等特点;作为功能性材料,泡沫铝具有隔声、隔热、阻燃、减震、电磁屏蔽等特性.与传统的铝或铝合金等致密金属材料相比,泡沫铝具有明显的不同特性,前者在塑性阶段几乎不可压缩,因此单轴压缩试样在大应变时表现出体积守恒的横向膨胀,而泡沫铝具有明显的体积可压缩特性[13].存在这种差异的主要原因是泡沫铝自身特殊的孔隙结构,因此泡沫铝的材料特性及力学性能表征也主要围绕其孔隙结构进行.一般来说,主要有以下几个参数或特征:
0 改进的Arcan装置[53]
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属多级类蜂窝的压溃行为研究[J]. 夏元明,张威,崔天宁,张建勋,王彬文,刘小川,白春玉,秦庆华. 力学学报. 2019(03)
[2]负泊松比材料和结构的研究进展[J]. 任鑫,张相玉,谢亿民. 力学学报. 2019(03)
[3]基于非关联流动规律的Gotoh屈服准则的参数确定方法[J]. 王海波,周伟,阎昱,李强,何东. 力学学报. 2018(05)
[4]基于CT的泡沫铝三维细观模型重建及应用[J]. 李侯贞强,张亚栋,张锦华,姜春琳. 北京航空航天大学学报. 2018(01)
[5]闭孔泡沫铝的塑性泊松比[J]. 张乐,张健,赵桂平. 固体力学学报. 2015(03)
[6]闭孔泡沫铝的多轴唯象受压本构参数[J]. 张健,赵桂平,卢天健. 力学学报. 2015(04)
[7]泡沫铝率相关性能的有限元模拟[J]. 范志庚,陈常青,万强. 爆炸与冲击. 2014(06)
[8]泡沫金属的微惯性效应和动态塑性泊松比[J]. 王长峰,郑志军,虞吉林. 爆炸与冲击. 2014(05)
[9]基于温度与应变率相互耦合的泡沫铝本构关系[J]. 王鹏飞,徐松林,胡时胜. 高压物理学报. 2014(01)
[10]考虑温度效应的泡沫铝静态压缩本构模型[J]. 习会峰,刘逸平,汤立群,刘泽佳,穆建春,杨宝. 哈尔滨工程大学学报. 2013(08)
博士论文
[1]复杂应力状态/动态压缩下的泡沫金属本构模型[D]. 朱长锋.中国科学技术大学 2019
[2]多轴条件下基于细观结构模型的泡沫金属屈服与破坏行为研究[D]. 张晓阳.华南理工大学 2016
[3]多孔金属的动态力学响应及其温度相关性研究[D]. 王鹏飞.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]梯度泡沫金属力学性能的Lagrangian分析[D]. 荣誉.太原理工大学 2018
[2]多孔材料压缩变形行为及吸能性能的研究[D]. 程洁.中国民航大学 2016
[3]闭孔泡沫铝的动态压缩力学性能试验研究[D]. 张茂轩.天津大学 2016
[4]考虑几何不规则度的泡沫金属建模及其本构关系研究[D]. 时学鹏.华南理工大学 2014
[5]闭孔泡沫材料几何建模及其应用研究[D]. 黄东梅.燕山大学 2014
[6]考虑屈服和破坏的泡沫金属本构模型及程序实现[D]. 罗绍鸿.华南理工大学 2011
[7]泡沫铝质材料屈服行为的数值研究[D]. 竺汝彬.华中科技大学 2008
[8]Hopkinson杆平面压剪复合加载实验技术研究[D]. 崔云霄.国防科学技术大学 2005
本文编号：3129962
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