粉煤灰漂珠具有中空薄壁、內(nèi)含封閉和半封閉的微孔特性,也具有低密度、高比剛度、高比強度等優(yōu)點。不僅能夠作為填充相使材料輕質(zhì)化,又能在單體破碎后釋放塌縮空間,作為緩沖材料時具有良好的可壓性。為研究脆性空心顆粒堆積材料在緩沖防護中的應(yīng)用,以典型脆性空心顆粒粉煤灰漂珠為研究對象考察其在沖擊載荷下的力學(xué)行為及緩沖特性。然后以大尺寸粉煤灰漂珠為主要組分,以硬質(zhì)聚氨酯泡沫為粘結(jié)劑制備出一種復(fù)合泡沫,并對其力學(xué)性能和變形機制進行分析。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)通過對不同粒徑分布的粉煤灰漂珠堆積材料進行動靜態(tài)壓縮實驗,并限制顆粒堆積體的壓縮應(yīng)變?yōu)?0%,分析顆粒破碎率和破碎機理與材料宏觀應(yīng)變率效應(yīng)的關(guān)系。結(jié)果表明不同粒徑的漂珠堆積材料強度在動態(tài)壓縮下比準靜態(tài)有明顯的增強,在0.001s^-1150s^-1LGs和LTs堆積材料的強度分別提高200%和195%,在150s^-1300s^-1LGs和LTs堆積材料的強度分別提高39%和51.5%,應(yīng)變率為800s^-1

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 顆粒材料研究現(xiàn)狀
        1.2.2 粉煤灰漂珠復(fù)合泡沫研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點
2 漂珠顆粒材料靜動態(tài)力學(xué)性能與破碎機理研究
    2.1 引言
    2.2 實驗設(shè)備及原理
        2.2.1 靜態(tài)壓縮實驗裝置
        2.2.2 動態(tài)壓縮實驗裝置與實驗原理
        2.2.3 變形機制分析裝置(DIC)
        2.2.4 顆粒碎片統(tǒng)計分析與拍攝實驗裝置
    2.3 顆粒材料堆積體的靜動態(tài)壓縮試驗
        2.3.1 試樣選取與參數(shù)
        2.3.2 不同靜壓速度對顆粒材料力學(xué)性能的影響
        2.3.3 不同級配的顆粒材料對力學(xué)性能的影響
        2.3.4 顆粒材料的動態(tài)壓縮試驗
    2.4 不同應(yīng)變率下的吸能效果與破碎機理分析
        2.4.1 靜動態(tài)壓縮下的吸能與破碎率分析
        2.4.2 Hardin破碎勢分析
    2.5 漂珠顆粒材料堆積體壓縮變形模式研究
        2.5.1 靜態(tài)變形模式分析
        2.5.2 動態(tài)變形模式分析
    2.6 本章小結(jié)
3 漂珠聚氨酯復(fù)合泡沫力學(xué)特性試驗
    3.1 引言
    3.2 試樣制備
    3.3 復(fù)合泡沫動靜態(tài)壓縮試驗
        3.3.1 密度對復(fù)合泡沫力學(xué)性能的影響
        3.3.2 應(yīng)變率對復(fù)合泡沫力學(xué)性能的影響
    3.4 復(fù)合泡沫動靜態(tài)變形機制研究
    3.5 靜態(tài)本構(gòu)模型
        3.5.1 復(fù)合泡沫材料經(jīng)驗性本構(gòu)模型選取
        3.5.2 確定參數(shù)
    3.6 本章小結(jié)
4 漂珠聚氨酯復(fù)合泡沫數(shù)值模擬研究
    4.1 引言
    4.2 有限元模型
        4.2.1 幾何模型
        4.2.2 算法設(shè)置
        4.2.3 材料模型參數(shù)
    4.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號：3830139