本文選題：泡沫鋁夾層板　切入點：仿真與實驗　出處：《昆明理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：泡沫鋁夾層板是近年來發(fā)展起來的一種新型材料,因其具有高比強度和比剛度、抗沖擊性強、質(zhì)量輕、吸聲性和抗震性好等優(yōu)點,在工業(yè)的各個工程領(lǐng)域,如汽車、航空航天、建筑、船舶等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。對泡沫鋁夾層板的制備工藝和力學(xué)性能的研究也一直是國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點。其中,計算機數(shù)值仿真模擬是目前重要的研究手段之一,本文針對泡沫鋁夾層板仿真建模問題,并在前人建立的模型基礎(chǔ)上提出了三種泡沫鋁夾層板仿真模型的建模方法,其中包括一種二維模型的建模方法和兩種三維模型的建模方法,為后續(xù)對其壓縮變形、沖擊吸能等性能的研究提供了與實際泡沫鋁夾層板更接近的幾何模型。本文具體工作內(nèi)容如下:首先,對泡沫鋁夾層板的模型中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行簡化,通過MATLAB編程和ANSYS軟件相結(jié)合的方法生成了二維泡沫鋁夾層板的仿真模型。并且為了能使模型的尺寸、孔隙率、孔徑范圍以及最小壁厚均可調(diào)節(jié),也為了用戶使用起來更為方便,設(shè)計了 GUI用戶界面。然后,為了能夠更進一步的仿真泡沫鋁夾層板,使用MATLAB以及ANSYS初步建立了三種三維隨機模型。第一種是采用ANSYS的APDL語言建立的面心立方模型;第二種隨機模型的建立采用在實體中剔除標(biāo)準(zhǔn)球體的方法;第三種隨機模型則是采用先建立實體,然后將實體切割成有限個大小相同的單元體,最后采用剔除單元體的方法生成該隨機模型。為后續(xù)對泡沫鋁夾層板的仿真研究奠定了模型基礎(chǔ)。另外,利用上述二維泡沫鋁夾層板的仿真模型,對其尺寸效應(yīng)下的準(zhǔn)靜態(tài)局部壓縮力學(xué)性能進行研究,并通過實驗對仿真結(jié)果進行了驗證。以期對泡沫鋁夾層板的壓縮變形機制做進一步探討,為后續(xù)泡沫鋁夾層板的連接加工應(yīng)用及壓縮力學(xué)行為的研究做前期準(zhǔn)備以便提供理論依據(jù)。
[Abstract]:Aluminum foam sandwich plate is a new material developed in recent years. Because of its advantages of high specific strength and specific stiffness, strong impact resistance, light weight, sound absorption and good seismic resistance, it is widely used in various engineering fields of industry, such as automobile, aerospace, etc. Building, ship and other fields have been widely used. The research on the preparation technology and mechanical properties of aluminum foam sandwich plate has been a hot spot of scholars at home and abroad. Among them, computer numerical simulation is one of the most important research methods. In this paper, three kinds of modeling methods of foam aluminum sandwich plate are proposed based on the previous models. This includes a two-dimensional model modeling method and two three-dimensional model modeling methods, for the subsequent compression deformation, The study of impact energy absorption and other properties provides a geometric model closer to the actual aluminum foam sandwich plate. The main work of this paper is as follows: firstly, the internal structure of the foam aluminum sandwich plate model is simplified. The simulation model of two-dimensional aluminum foam sandwich plate is generated by combining MATLAB programming with ANSYS software. In order to adjust the size, porosity, pore size range and minimum wall thickness of the model, it is more convenient for users to use the model. The GUI user interface is designed. Then, in order to simulate the foam aluminum sandwich plate further, three kinds of 3D random models are established by using MATLAB and ANSYS. The first is the face-centered cubic model based on the APDL language of ANSYS. The second random model is constructed by removing the standard sphere from the entity, and the third is by creating the entity first and then cutting the entity into a finite number of units of the same size. Finally, the random model is generated by using the method of eliminating the unit body, which lays a foundation for the subsequent simulation study of the foam aluminum sandwich plate. In addition, the simulation model of the two-dimensional aluminum foam sandwich plate is used. The mechanical properties of quasi-static local compression under the size effect are studied, and the simulation results are verified by experiments, in order to further discuss the compression deformation mechanism of aluminum foam sandwich plate. In order to provide theoretical basis for the application of joint processing and the study of compressive mechanical behavior of aluminum foam sandwich plate.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG146.21;TB383.4

【參考文獻】

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本文編號：1650179