單軸壓縮載荷下閉孔泡沫鋁的變形機(jī)制
本文選題:閉孔泡沫鋁 + 壓縮響應(yīng)。 參考:《復(fù)合材料學(xué)報(bào)》2017年08期
【摘要】:基于X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù),重構(gòu)了能夠反映閉孔泡沫鋁真實(shí)細(xì)觀(guān)結(jié)構(gòu)的三維有限元模型。采用數(shù)值模擬與試驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合的方法,研究了泡沫鋁在準(zhǔn)靜態(tài)單軸壓縮載荷作用下的力學(xué)響應(yīng)及其變形機(jī)制,重點(diǎn)關(guān)注了平臺(tái)階段及致密化階段的變形模式。結(jié)果表明:試件中變形帶的出現(xiàn)是壓縮過(guò)程進(jìn)入平臺(tái)階段的一個(gè)標(biāo)志,此時(shí)棱桿和孔壁的變形以塑性彎曲為主;平臺(tái)階段,棱桿及孔壁的變形逐漸向塑性起皺與塑性屈曲轉(zhuǎn)變;伴隨致密化階段的發(fā)生,變形帶內(nèi)部的胞孔嚴(yán)重坍塌,呈‘雙凹圓盤(pán)’狀。閉孔泡沫鋁細(xì)觀(guān)結(jié)構(gòu)變形模式的數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)果相符,驗(yàn)證了該模型的有效性,為進(jìn)一步研究各相關(guān)物理量(相對(duì)密度、加載速率等)及變形機(jī)制對(duì)其宏觀(guān)吸能性能的影響奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:Based on the X-ray computed tomography (CT) technique, a three-dimensional finite element model which can reflect the true meso-structure of closed-cell aluminum foam is reconstructed. The mechanical response and deformation mechanism of aluminum foam under quasi-static uniaxial compression loading were studied by means of numerical simulation and test. The deformation modes of platform stage and densification stage were focused on. The results show that the appearance of deformation band in the specimen is a sign that the compression process has entered the stage of platform, where the deformation of the prism and the hole wall is mainly plastic bending, and the deformation of the prism and the hole wall is gradually changing to plastic wrinkling and plastic buckling in the platform stage. With the development of densification, the cell holes in the deformable zone collapse seriously, showing a 'double concave disc' shape. The numerical simulation of the deformation model of closed cell aluminum foams is in agreement with the experimental results. The validity of the model is verified. The effect of loading rate and deformation mechanism on the macroscopic energy absorption performance was established.
【作者單位】: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)研究所;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(11272103;11472091)
【分類(lèi)號(hào)】:TB34
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,本文編號(hào):1805188
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