泡沫铝夹芯板的制备与力学性能研究

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1、万方数据类号UDC作者姓名：指导教师：密级学位论文泡沫铝夹芯板的制备与力学性能研究刘佳祖国胤副教授东北大学材料与冶金学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：材料加工工程2014年6月2014年7月孙杰教授论文答辩日期：2014年6月25日答辩委员会主席：王平教授任玉平副教授东北大学2014年6月万方数据万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献

2、均己在论文中作了明确的说明并表示谢=也恩。学位论文作者签名：日期：溯咋]、化学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：刮彳衫签字日期：调坼7．乙／两年∥导师签名：锄功轧签字日期：如吵7，三’万方数据东北大学硕士学位论文摘要泡沫铝夹芯板的制备及力学性能研究摘要泡沫铝夹芯板具有质轻、吸能能力强、隔

3、声效果好等特点，并且克服了泡沫铝裸板强度较低、耐腐蚀差等缺点，是一种在汽车制造、航空航天、军事国防等领域具有广阔应用前景的新材料。泡沫铝夹芯板比强度高的特点符合我国汽车制造用材料高安全性及降低排放的的选材要求。目前，德国等国家已将泡沫铝夹芯板成功应用于汽车保险杠、顶盖板等结构的设计与制造，而国内在该领域的研究尚处于起步阶段。本文开展了新型泡沫铝夹芯板的制备工艺研究，以期获得板型质量好、泡孔均匀、力学性能优异的泡沫铝夹芯板材料。对制得的泡沫铝夹芯板进行了准静态三点弯曲和低速动态冲击实验，分析了泡沫铝夹芯板的变形过程和断裂方式，为汽车用泡沫铝夹芯板应用制品的结构设计及优化提供了参考。

4、论文获得了以下有价值的结果：(1)．泡沫铝夹芯板制备过程中，发泡工艺参数及氢化钛的预处理工艺对夹芯板的质量均有很大影响。本文通过大量实验总结出较为理想的工艺参数：发泡温度为710℃，发泡时间为120S~150s左右，冷却方式为风冷+水冷，氢化钛的预处理温度为500℃；(2)．泡沫铝夹芯板芯层泡孔长大过程分为三个阶段：形核、长大和合并。发泡前期泡孔长大并不明显，泡孔会在1min左右开始集中长大，泡孔长大前期主要呈椭圆状，最终呈近圆形；(3)．不含有中间层铝板的夹芯板的准静态三点弯曲变形分为三个阶段：线弹性阶段、平台应力阶段、压实阶段；含有中间层铝板的夹芯板三点弯曲变形分成五个阶段：

5、线弹性阶段、第一平台应力阶段、第一压实阶段、第二平台应力阶段、第二压实阶段。在其他条件均相同时，含有中间层夹芯板的屈服强度要高于不带中间层的夹芯板，并且平台应力区的总长度也要长于前者，故含有中间层铝板的夹芯板的弯曲吸能性能更好；(4)．两种结构的泡沫铝夹芯板的失效模式差别不大，均包括面板弯曲、芯层压实破坏、面板断裂、塑性铰开裂、芯层剪切等。夹芯板的弯曲性能和吸能性能随着芯层密度的增加而提高，含有中间层铝板的夹芯板的弯曲性能和吸能性能均优于不带中间层的夹芯板：(5)．低速冲击条件下，两种泡沫铝夹芯板的变形过程均分为五个阶段：弹性压缩阶万方数据万方数据东北大学硕士学位论文Abstra

6、ctSmdyonPreparationandMechanicalPropertiesofAluminumFo锄SandWichAbstractAl啪in啪fo锄saIld丽ch(AFS)isanewt)，peofcompositematerials，砌chis诚delyusedinautomobilemalluflac嘶ng，aerospace，milita叮defenseaIldotherfields．Ithasli曲t，greatenergyabso叩tionpropertiesarldsourldinsulationeabct，a11ldoVercomest11elowsn

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