梯度泡沫金属的冲击吸能特性

发布时间：2018-06-01 01:35

  本文选题：闭孔泡沫铝 + 动态压缩　； 参考：《工程力学》2016年08期

【摘要】：基于闭孔泡沫铝的显微CT扫描信息,考虑胞孔的不规则形貌及胞孔分布的不均匀性,以及胞孔尺寸和壁厚沿泡沫高度的梯度分布,建立了梯度泡沫金属材料的二维细观有限元模型,分析了梯度泡沫金属材料在动态压缩过程中的变形、塑性波的传播和能量变化特征。对于平均相对密度0.3、平均梯度系数0.4的梯度泡沫铝,低速(10 m/s)加载时,梯度泡沫金属在变形的整个过程中吸收的总能量均低于均匀泡沫金属;高速加载时,梯度泡沫金属沿负梯度方向压缩的早期吸能比均匀泡沫金属有优势,而且速度越高,优势越明显。
[Abstract]:Based on the microCT scanning information of closed cell aluminum foam, the irregular morphology of the cell and the inhomogeneity of the pore distribution, as well as the gradient distribution of the pore size and wall thickness along the foam height, were considered. A two-dimensional mesoscale finite element model of gradient foamed metal materials is established. The deformation, plastic wave propagation and energy variation characteristics of gradient metal foam materials during dynamic compression are analyzed. When the average relative density is 0.3 and the gradient coefficient is 0.4, the total energy absorbed by the gradient foam metal during the whole process of deformation is lower than that of the uniform foam metal under the loading of 10 m / s at low speed, and at high speed, the total energy absorbed by the gradient foam metal is lower than that of the uniform foam metal. The early energy absorption of gradient foam metal in the negative gradient direction is superior to that of uniform foam metal, and the higher the speed, the more obvious the advantage.
【作者单位】： 西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室;西安理工大学土木建筑工程学院西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地;
【基金】：国家自然科学基金项目(11372237) 国家重大基础研究计划项目(2011CB610305) 西安理工大学博士科研启动金项目(118-211401)
【分类号】：O347.3

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本文编号：1962346