应变速率对闭孔泡沫铝力学性能和能量吸收性能的影响.pdfVIP

第2 5卷 　第2 期 材 　料 　热 　处 　理 　学 　报 Vol . 2 5 　No . 2 2 0 0 4 年 　4 月 TRANSACTIONS OF MATERIALS AND HEAT TREATMENT April 2 0 0 4 应变速率对闭孔泡沫铝力学性能和能量吸收性能的影响 1 2 3 3 凤 　仪 , 　朱震刚 , 　潘 　艺 , 　胡时胜 ( 1. 合肥工业大学 　材料学院 , 安徽 合肥 　230009 ; 2 . 中国科学院　固体物理研究所内耗与固体缺陷开放实验室 , 安徽 合肥 　230031 ; 3 . 中国科学技术大学 　力学和机械工程系 , 安徽 合肥 　230009) ( ) ( - 3 - 1 - 1 ) 对泡沫铝力学 摘 　要 : 采用分离式霍普金森压杆 SHPB 技术 ,研究了应变速率 1 ×10 s ～2500s 性能和能量吸收性能的影响 。结果表明:泡沫铝有较高的应变速率敏感性 ,随应变速率的增加 ,泡沫铝 的屈服强度和吸能能力增加 ,泡沫铝的应变速率敏感性随应变 、应变速率变化幅度的增加而增加 。 ( ) 关键词 : 闭孔泡沫铝 ; 　霍普金森压杆 SHPB ; 　应变速率 ; 　力学性能 ; 　吸能性能 ( ) 中图分类号 : TB339 ; 　O347 . 3 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 2004 　　泡沫铝是一种以铝或铝合金为金属骨架 ,包含大 均匀分布于预制件中的 TiH 分解 ,缓慢释放出氢气 , 2 量孔洞的低密度 、高比表面积多孔金属材料 。它是一 使预制件开始膨胀 , 当其膨胀成近成品零件时 ,将钢 种功能和结构一体化的新型材料 , 自20 世纪 90 年代 模取出 ,让其迅速冷却 ,就可得到所需孔隙率的泡沫 以来 ,引起人们的广泛关注[ 1 ,2 ] 。其具有 良好的缓冲 铝样品。通过调整发泡剂含量 、加热温度 、加热时间 吸能性能 ,一定的强度 、刚度 ,轻质 ,可用作结构材料 等工艺参数 ,可调整泡沫铝的孔径和孔隙率[6 ] 。图 1 和缓冲吸能材料[3 ,4 ] 。与泡沫塑料相比,泡沫金属具 为粉末冶金发泡法制得的闭孔泡沫铝样品 ,从图中可 有很多的优点 :强度高 , 能实现高能量的吸收 ;熔点 见 ,孔洞基本呈多边形 ,且孔洞大小 、分布均匀 。 高 ,具有高温稳定性 ;耐候性好 ,不易老化 。它的出现 为保护材料的开发与应用提供了广阔的前景 。近几 年来 ,随泡沫铝制备工艺的逐渐成熟和在汽车 、建筑 等方面应用前景的日益看好 ,对泡沫铝的应力应变 关系和吸能性能的研究 ,尤其是在高应变速率下的应 力应变关系和吸能性能受到各国学者的广泛关注 , 但相关研究报道较少[5 ] 。鉴于泡沫铝在缓冲吸能、防 爆隔振等方面的应用 ,本文研究了应变速率对泡沫铝 材料力学性能和吸能性能的影响 ,并对其机理进行了 探讨 。