泡沫铝三明治结构与其力学性能的试验研究

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1、隶南y女·磐硕士学位论文万方数据泡沫铝三明治结构与其力学性能的试验研究专业名称：固馇力堂研究生姓名：．直僮昌导师姓名：扬福篷～避万方数据TheExperimentalStudyOfAluminumFoamSandwichStructureAndMechanicalPropertiesADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByLuWei-ChangSupervisedByProfessorYan

2、gFu—JunCollegeofCivilEngineeringSoutheastUniversityMay2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究：【：作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证二}5而使用过的材料。与我一同：r作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：船是日期：垫!生：女：3东南大学学位论文使

3、用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。燃日期：叫万方数据摘要泡沫铝材料是一种以铝或铝合金为基体，内部含有大量孔隙的新型多功能材料。泡沫铝材料单独使用时无法很好地满足结构强度、刚度等要求，多数情况是与传统的致密金属相结合形成三明治结构。近几年，

4、关于泡沫铝材料在弯曲载荷作用下的力学性能和破坏机理的研究越来越受到人们的关注。本文采用实验研究和理论分析相结合的方法，研究闭孔泡沫铝压缩力学性能、泡沫铝三明治梁在三点弯曲荷载作用下的变形失效模式以及芯材厚度、加载跨距、孔隙结构对其弯曲性能的影响。主要工作及研究成果如下：I、以东南大学材料工程系制备的闭孔泡沫铝为研究对象，通过准静态压缩试验获得应力一应变曲线，发现随着密度的增加，材料的屈服强度在一一定程度卜呈现一卜升趋势，应力平台段的长度却随之缩短。分析泡沫铝的吸能特性并给出吸能效率和理想吸能效率图，表明泡沫纯铝是一种理想

5、的吸能材料。对于低密度泡沫铝，在相同的应变下，泡沫铝吸收的能量是随着密度的增加而增大。在相同的应力作用下，泡沫铝的吸能性能需根据实际情况选择合适的相对密度。2、以东南大学材料工程系制备的闭孔泡沫铝三明治梁为研究对象，通过三点弯曲试验分析其失效模式，在此基础上建立失效模式图，对失效模式进行理论预测。针对此试验中泡沫铝试样发现，当加载跨距、孑L隙结构‘定时，芯材越厚，极限承载能力越大，面板屈服断裂的可能性减小，压头压入的可能性增大；当芯材厚度、孔隙结构一定时，跨距越大，极限承载能力越小，面板屈服断裂的可能性越大，压头压入式的

6、U能性越小：当跨距、芯材厚度一定时，类球形泡沫铝三明治梁的承载能力比多而形泡沫铝三明治梁高。选取合适的三明治结构优化设计的评判指标，可为泡沫铝三明治结构的应用和设计提供理论依据。关键词：泡沫铝；三明治梁：三点弯曲试验；：荟材厚度：加载跨距；孔隙结构万方数据东南大学硕士学位论文ABSTRACTAluminumfoamISakindofnewmulti-functionmaterials．Inmostcases，itwasusedjncombinationwiththetraditionalmetalstoformsandw

7、ichstructure．Inrecentyears，muchattentionhasbeenpaidtostudyontheflexuralmechanicalbehavioranddestructivemechanismofaluminumfoammaterial．Thecornpressionmechanicalpropertiesofclosed-cellaluminumfoamandtheflexuralmechanicalpropertiesofaluminumfoamsandwichwerestudiedb

8、yexperimentsandtheoryanalysis．Themainworkandresearchresultsareasfollows：l、Stress—straincnrveswereobtainedthroughthequasi—staticcompressiontest．Itwasfoundthatit