泡沫铝的单向压缩行为及其吸能性.pdfVIP

第 58 卷第4 期 有色金属 飞01. 58 ， No.4 2006 年 1 )月 N∞lerrou Metals November 2 0 0 6 泡沫铝的单向压缩行为及其吸能性 曹晓卿a ，杨桂通b (太原理工大学 a . 材料科学与工程学院 b. 应用力学研究所，太原 030024) 摘 要:在SUNS 电子万能材科试撞机上对国产工业用泡沫铝材料道行礁，静态单向压缩试验，分析试件尺寸、材料相对密度 及泡孔尺寸对材料静态压箱性能及吸能性能的影响。结果袋明，在准静态条件下，泡沫铠泡孔孔径越大，弹性模量与组俊模量越 小、屈服强度越大，但当相对密度超过32%后，蟹性压苦强度却因泡孔孔後增大而降低.弹性模最在相对密度约为 30%时出现拐 点。孔径大眼能效率高.试件商!t减小， 压缩应j}- 应变曲线中的组性平台长11:缩短.且当试件高度小子 10mm 时.坦性压垮强 度明显徙窝。理想吸能效率愈大值随试件商度增加而提高。泡沫铝徽结构中的微缺陷引起材料压缩性能的降低。 关键词:金属材料;泡沫铝;单向应编s 准静态;应力应变;吸能效率 中图分类号: TGI46.21: TG113.25: TB383 文献标识码:A 文.编号: 1001 - 0211(2ω6)04 - 0009 - 06 多孔金属材料既具有一般多孔材料所具有的轻 寸、材料相对密度及泡孔尺寸对材料静态压编力学 与吸能性能的影响，对生产实际及全面了解泡沫金 质等特性，又具有优良的机械性能和热、电等物理性 属的力学性质具有重要意义。试验发现.泡沫的力 能，并且比聚合物泡沫更易于再生，扩大了多孔材料 学性能的确受试件尺寸及泡孔大小的影响，即泡沫 的应用范围。近年来，新工艺的发展使得泡沫金属 材料的力学位能不只囱材料的相对密度唯一确定。 的质量大有好转，而且新材料的应用条件也改变了 很多，人们对泡沫金属尤其是泡沫铝合金的发展开 1 实验方法 始感兴趣[卜。作为结构材料，泡沫金属的机械性 试验中所用泡沫铝材料是由上海某泡沫铝材有 能主要取决于其密度和基体金属的性能，如密度高 限公司提供的采用渗流法制造的开孔泡沫铝，相对 的或基体强度高的泡沫金属压缩强度就高。作为功 密度为 24% -39% ，平均孔径分别为 O.9mm 和 能材料，泡沫金属具有吸声、过滤、商热、阻燃、减援、 1.6mm。准静态压缩试验在 SUNS 电子万能材料 阻尼、吸收冲击能、电磁屏蔽等各种物理性能。因 试验机上进行。试件为圆柱体，试件尺寸有435mm 此，国际上不少研究机构把泡沫金属作为 21 世纪新 X 30mm ,435mm X 20mm 及的5mmX 10mm 三种， 材料研究的重点，同时，孔洞材料力学在国际力学界 1 3 初始应变率约为 1 X 10- 5-