泡沫鋁是以鋁或鋁合金為骨架,內(nèi)含大量孔洞的輕質(zhì)多孔材料。泡沫鋁特殊的空間結(jié)構(gòu)特性使其兼有金屬及氣泡特征,具有優(yōu)越的緩沖吸能性能,是近年來得到發(fā)展并被廣泛應(yīng)用的新興材料。通過向泡沫鋁的孔洞中填充聚氨酯粘彈性材料,可獲得性能更優(yōu)的結(jié)構(gòu)-功能一體化材料,從而擴(kuò)寬泡沫鋁在減震領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,為土木工程結(jié)構(gòu)振動控制提供新手段。本文采用試驗研究與數(shù)值擬合的方法對泡沫鋁和泡沫鋁/聚氨酯復(fù)合材料的壓縮與拉伸力學(xué)性能進(jìn)行了相應(yīng)的探究;提出了一種由泡沫鋁和泡沫鋁/聚氨酯復(fù)合材料制成的新型墻體構(gòu)件,為探究其在結(jié)構(gòu)振動控制領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的可行性進(jìn)行了相關(guān)試驗研究。本文的主要研究如下文所示:1.通過對21個泡沫鋁、聚氨酯及泡沫鋁/聚氨酯復(fù)合材料試件進(jìn)行單調(diào)壓縮加載試驗,分析其受力全過程,并通過對關(guān)鍵受力特征點和特征值的計算及壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線的對比,考察高寬比、孔隙率兩因素對材料力學(xué)性能的影響。同時,利用Avalle泡沫材料唯象力學(xué)本構(gòu)模型,對不同高寬比下孔隙率不同的泡沫鋁及泡沫鋁/聚氨酯復(fù)合材料的單調(diào)壓縮曲線進(jìn)行擬合,得到各高寬比下的壓縮本構(gòu)公式,為預(yù)測泡沫鋁及泡沫鋁/聚氨酯復(fù)合材料的單調(diào)壓縮性能提供了重要保證。... 

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 泡沫鋁材料的基本特性
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 泡沫鋁及其復(fù)合材料壓縮性能研究現(xiàn)狀
        1.3.2 泡沫鋁及其復(fù)合材料拉伸性能研究現(xiàn)狀
        1.3.3 泡沫鋁及其復(fù)合材料減震應(yīng)用研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究目的及內(nèi)容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 泡沫鋁及其復(fù)合材料壓縮力學(xué)性能試驗研究
    2.1 引言
    2.2 試件設(shè)計與試驗方案
        2.2.1 試件設(shè)計
        2.2.2 試驗裝置及方案
    2.3 試驗結(jié)果分析
        2.3.1 典型試件受力全過程
        2.3.2 試件關(guān)鍵受力特征點選取
        2.3.3 孔隙率對材料壓縮性能的影響
        2.3.4 高寬比對材料壓縮性能的影響
    2.4 唯象力學(xué)本構(gòu)模型的建立
        2.4.1 高寬比為1的純泡沫鋁試件壓縮曲線擬合
        2.4.2 高寬比為1的泡沫鋁/聚氨酯復(fù)合試件壓縮曲線擬合
        2.4.3 高寬比為1.5的純泡沫鋁試件壓縮曲線擬合
        2.4.4 高寬比為1.5的泡沫鋁/聚氨酯復(fù)合試件壓縮曲線擬合
        2.4.5 高寬比為2的純泡沫鋁試件壓縮曲線擬合
        2.4.6 高寬比為2的泡沫鋁/聚氨酯復(fù)合試件壓縮曲線擬合
        2.4.7 高寬比對材料壓縮性能的影響
    2.5 本章小結(jié)
第3章 泡沫鋁及其復(fù)合材料拉伸力學(xué)性能試驗研究
    3.1 引言
    3.2 試件設(shè)計與試驗方案
        3.2.1 試件設(shè)計
        3.2.2 試驗裝置及方案
    3.3 試驗結(jié)果分析
        3.3.1 典型試件受力全過程
        3.3.2 試件關(guān)鍵受力特征值選取
        3.3.3 孔隙率對材料拉伸性能的影響
        3.3.4 厚度對材料拉伸性能的影響
        3.3.5 壓縮性能與拉伸性能的比較
    3.4 本構(gòu)模型的建立
        3.4.1 試件楊氏模量與抗拉強(qiáng)度的確定
        3.4.2 試件極限應(yīng)變的確定
    3.5 本章小結(jié)
第4章 泡沫鋁及其復(fù)合材料墻體力學(xué)性能試驗研究
    4.1 引言
    4.2 墻體試件設(shè)計
    4.3 阻尼比試驗
        4.3.1 試驗設(shè)計
        4.3.2 模態(tài)參數(shù)識別
        4.3.3 試驗結(jié)果
    4.4 擬靜力試驗
        4.4.1 試驗設(shè)計
        4.4.2 試驗現(xiàn)象
        4.4.3 試驗結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3688641