泡沫金属结构性能关系模拟研究

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1、昆明理T人学硕十学位论文摘要摘要泡沫金属是一种由金属骨架较大孔隙率组成的新型多功能材料。具有重量轻、隔热、隔音、防震、耐冲击及优良的电学性能和可回收性等特点，适合了当前的发展要求，在航空、航天、海陆空武器装备、能源、交通、通信等方面都有着潜在的用途，成为近年来国际材料界研究的热点之一。泡沫会属的研究主要集中在泡沫金属的研制制备，泡沫金属的结构特征和泡沫金属的性能及应用等几个方面。目前泡沫金属制各己取得了重大成功，人们已经能够运用多种不同的方法获得所要的泡沫金属，但对泡沫金属的结构性能研究却还不足，由于其结构性能将

2、直接决定泡沫金属的应用前景，因此对其进行深入的研究，将是有重要意义的。泡沫金属优良的结构性能主要表现在机械性能、能量吸收性能、阻尼性能、热学性能、消声减震和电磁屏蔽性能等方面。目前研究的重点和主要方法，仍停留在实验测试研究的方法。随着计算机CAE技术的不断发展，用有限元模拟研究将成为材料研究的一个重要手段。本文利用有限元软件进行泡沫金属结构性能(主要指机械性能和能量吸收性能)关系的模拟，关键点在于泡沫金属的压缩曲线，典型的压缩曲线有明显的三个阶段：(1)线弹性区(2)平缓塑变区(3)高密集区。模拟研究的设计思路是

3、把泡沫金属视为具有高密度缺陷的金属，只从几何构形方面考虑，其余均按实体金属的性质运行，满足金属的塑性变形基本定律。模拟研究的结果得到泡沫金属的近似压缩曲线，判断曲线的形状和走向来预测和评估一定孔隙率条件下，泡沫金属的机械性能和能量吸收性能。关键词：泡沫金属结构性能昆明理工夫学硕士学位论文AbstractFoammetalisanewtypeofmultifunctionalmaterialcomposedofmetalframeworkandhigherporosity，whichpossesseslightwe

4、ight，soundinsulation，heatinsulation，shockproof,anticoncussionandexcellentelectricandrecyclingcharacter．Itadaptstotheneedsofcurrentdevelopmentandhaspotentialusesinaviation，spaceflight，aeroamphibiousarmaments，energy，traffiC，communicationsandSOon．Themetalhasrece

5、ntlybecomeoneoffocusesinthefieldofmaterials．Thestudyoffoammetalmainlyfocusesonresearchprepare，structuralcharacterspropertiesandapplications．Atpresent，theprepareoffoammetalhasgreatlyachievedandfoammetalcanbeobtainedbykindsofmeans．Butstructuralcharactersaremore

6、paidattentionto，whichhasdirectrelationtoprosperity．Theexcellentstructuralcharactersaremainlymechanicalproperties，energyabsorbinganddampercharacteristics，thermalconductivitypropertiesandnoiseelimination，shockabsorptionpropertiesandelectromagnetismshieldpropert

7、ies，whicharecommonlyresearchedbyexperimentandtest．ButfiniteelementsimulationhasbecomeanimportantmeasurewiththedevelopmentofComputerAidedEngineering．Therelativesimulationoffoammetalstructureproperties—mechanicalpropertiesandenergyabsorbing—isstudiedbyFEAsoftwa

8、re．Thekeypointiscompressivecurve．whichhasobviousthreephases：(1)linear—elasticitydeformation(2)plateauregime(3)desification．Foammetalisconsideredhighdensitiesdisfigurementmaterialinthedesi