閉孔泡沫材料3-D幾何建模及力學(xué)性能分析
本文選題:閉孔泡沫材料 + 力學(xué)性能 ; 參考:《塑性工程學(xué)報(bào)》2017年04期
【摘要】:為建立閉孔泡沫金屬材料泡孔及其孔壁結(jié)構(gòu)形狀數(shù)字化模型,提出在Voronoi多面體內(nèi)填充空心橢球(Hollow Ellipsoid Filled in Voronoi Cell,HEFIVC),并以橢球半軸長(zhǎng)度及其方位角為變量、胞體質(zhì)量最小為目標(biāo)建立優(yōu)化模型,迭代模擬閉孔泡沫金屬材料中氣泡的長(zhǎng)大過(guò)程,成功構(gòu)建了不同孔隙率的泡沫鋁幾何模型。通過(guò)擬合確定了HEFIVC模型中最小孔壁厚度與孔隙率間的關(guān)系。將具有周期性邊界的閉孔泡沫材料HEFIVC幾何模型導(dǎo)入MSC.MARC有限元軟件,模擬分析了低孔隙率泡沫鋁的靜態(tài)壓縮力學(xué)性能,通過(guò)與泡沫鋁壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了該模型的準(zhǔn)確性。
[Abstract]:In order to establish a digital model of the shape of the bubble pore and its wall structure of the closed cell metal foam material, a new method of filling the hollow Ellipsoid Filled in the Voronoi polyhedron with the ellipsoid half-axis length and its azimuth angle is proposed. The optimization model of the minimum cell mass was established and the bubble growth process was simulated iteratively. The geometric model of aluminum foam with different porosity was successfully constructed. The relationship between the minimum wall thickness and porosity in HEFIVC model is determined by fitting. The HEFIVC geometric model of closed cell foam material with periodic boundary is introduced into MSC.MARC finite element software. The static compressive mechanical properties of low porosity aluminum foam are simulated and analyzed. The accuracy of the model is verified by comparing with the experimental results of aluminum foam compression.
【作者單位】: 燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;燕山大學(xué)國(guó)家冷軋板帶裝備及工藝工程技術(shù)研究中心;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51275440;51474189)
【分類號(hào)】:TB383.4;TG146.21
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,本文編號(hào):1790975
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