球形孔泡沫铝合金三明治梁的三点弯曲变形

研究了球形孔泡沫铝合金的单轴压缩性能,得到了抗压强度与相对密度的关系;与多边形孔泡沫铝合金和泡沫纯铝作了对比,发现球形孔使力学性能有了较大的提高.根据球形孔泡沫铝合金三明治梁三点弯曲的载荷(P)-位移(δ)曲线研究了四种常见破坏模式并建立了破坏模式图.用极限载荷公式得到的计算值与极限载荷的实验值吻合良好.球形孔泡沫铝合金力学性能高于多边形孔泡沫铝合金及泡沫纯铝,因而其三明治梁的力学性能最好.

球形孔通孔和闭孔泡沫铝合金的超声衰减性能

研究了球形孔通孔和闭孔泡沫铝合金在1MHz-10MHz的超声衰减性能.结果表明:泡沫铝合金的超声衰减性能决定于其孔结构;通孔泡沫铝合金的超声衰减系数a随着孔径d的减小、孔隙率Ps减小和比表面积Sv的增加而增大;闭孔泡沫铝合金的超声衰减系数a随孔径d的减小、孔隙率Ps的增加和比表面积Sv的增加而增大;当孔径d、孔隙率Ps相近时,闭孔泡沫铝合金的超声衰减性能优于通孔泡沫铝合金;在1MHz-10MHz二者是具有良好阻尼性能的轻质材料.其衰减机制为在弹性范围内超声应力波在具有大量孔隙界面的泡沫铝合金中的衰减.

泡沫铝合金动态力学性能实验研究

利用分离式霍布金森压杆(SHPB)实验技术和MTS材料实验机对两组不同孔径、不同密度的开孔泡沫铝合金进行了准静态和动态压缩实验研究。实验结果表明:泡沫铝合金的静态和动态变形过程均具有泡沫材料变形的“三个阶段”特征。开孔泡沫铝合金的变形是均匀变化过程,并不出现局部的变形带。与相对密度对力学性能的影响相比,孔径大小的影响可以忽略不计。在考察的应变率范围内,屈服应力对应变率并不很敏感。

泡孔尺寸对开孔泡沫铝合金力学性能的影响

在分离式霍普金森压杆(SHPB)和MTS810材料试验机上对多组孔径、多组密度的开孔泡沫铝合金(AA6101)材料进行了准静态与动态压缩实验研究。泡孔尺寸不仅影响着材料的屈服强度和塑性模量等,还影响着材料的应变率敏感性。另外,不同孔径的泡沫铝合金有不同的理想吸能效率。

渗流铸造法制备ZL104泡沫铝合金

探讨了食盐粒子的预处理和高温烧制预制型的工艺，以及以食盐粒子作填料，用渗铸法制备ＺＬ１０４泡沫铝合金的工艺；分析了铝液在压渗时外加压力。

泡沫铝合金的压缩性能、流通能力及声学性能

研究了泡沫Ａｌ７Ｓｉ０．４５Ｍｇ合金的压缩性能、吸能率，压缩后试样在空气中的流通能力，测试了其吸声和隔声性能，讨论了试样原始孔隙率对上述性能的影响，以及它们之间的相互关系．

高比强泡沫铝合金中空层合圆管的性能

设计制备了高比强泡沫铝合金中空层合圆管,测出了圆管的压缩应力-应变(σ-ε)曲线并研究了其性能.圆管与泡沫铝合金的压缩σ-ε曲线相似,但有较小波动;圆管的弹性模量与面板的弹性模量成线性关系,线性系数为η+α(0.5η2+0.3η)(1-η);泡沫铝合金中空层合圆管的紧实应变(εD)可用泡沫铝合金的εD表示.由σ-ε曲线计算出圆管的能量吸收性能,发现其吸能能力(W)大约比铝合金面板和泡沫铝合金的吸收能量之和高60%,吸能效率(E)高于60%.泡沫铝合金中空层合圆管具有轻质(ρ＜1)特性,但是其压缩比强度σ/ρ和压缩比刚度E/ρ是泡沫铝合金相应参数的3倍.

球形孔泡沫铝合金压缩性能与理论模型

研究了孔隙率低于65%的球形孔泡沫铝合金的单轴压缩应力应变曲线、吸能能力和吸能效率,并与多面体形孔泡沫铝合金比较,表明球形孔使力学性能有较大提高。采用球形自洽模型研究了球形孔泡沫铝合金的屈服应力与孔隙率关系,与实验结果吻合良好,表明该模型可以有效地预测球形孔泡沫铝合金的屈服强度。

泡沫铝合金制备工艺研究

采用正交实验方法，选择三种不同粒径的填料，系统研究了粒子预热温度、金属液浇注温度和充型压力对渗流铸造泡沫铝合金成型工艺的影响，并对试验结果作了理论分析。认为，合理选择粒子预热温度是生产泡沫金属铸件的前提，适当提高浇注温度是保证泡沫组织均匀良好的关键，保持适度的充型压力有利于提高材质通孔率和工艺的稳定性。

通孔泡沫铝合金的动态压缩力学性能研究

采用MTS810 2 3型万能材料试验机和分离式Hopkinson压杆 (SHPB)设备对加压渗流法制备的通孔泡沫铝合金进行了不同应变率下的准静态和动态压缩试验 ,以研究通孔泡沫铝的动态力学性能。得出了通孔泡沫铝合金的压缩应力 应变曲线。结果表明 ,不同应变率下的压缩σ ε曲线均分为线弹性、塑性变形和密实 3个阶段。通孔泡沫铝合金表现出明显的应变率效应 ,其屈服应力和流动应力随应变率的提高而上升。动态压缩下 ,通孔泡沫铝的屈服应力随相对密度的增大而升高 ,且其比强度与相对密度的 1 5次幂呈线性关系。

泡沫铝合金动态弹塑性本构关系的研究(英文)

提出一个多参数的非线性弹塑性唯象本构模型,该模型能够全面地描述泡沫铝合金的典型三阶段变形特征,即线弹性阶段、应力平台阶段和密实化阶段。考虑到密度(相对密度)是泡沫铝这类多孔材料性能表征的最重要参数,在对泡沫铝合金进行各种应变率下的单向压缩实验基础上,确定模型中的参数与相对密度的函数表达式,从而,该模型能系统地描述相对密度、应变率效应对其动态力学行为的影响。模型预测结果和实验结果的对比验证了该模型的可靠性。研究结果可为吸能缓冲及防护结构的优化设计提供技术参考。

变质处理及热处理对泡沫铝合金压缩吸能性的影响

采用可溶石膏型预制块,通过加压渗流的方法制备了高孔隙率的ZL101开孔泡沫铝合金,并对泡沫铝合金进行变质处理和T6热处理。通过压缩试验研究了变质处理和固溶热处理对泡沫铝合金的压缩吸能性能的影响。结果表明,通过石膏型渗流法制备的开孔泡沫铝合金的孔隙率可以达到89.3%～90.7%,采用变质处理和热处理能够有效提高开孔泡沫铝合金的强度,获得高比强度的开孔泡沫铝合金,其比强度达到0.82,理想吸能效率可达85%。

填料粒子成型对泡沫铝合金孔结构的影响

在实验的基础上 ,绘制出填料粒子成型时的体积与泡沫铝合金的孔隙率相对应的变化曲线 ,并应用力学的基本原理对泡沫铝合金孔结构的成形机理进行了研究。确定填料粒子成型时的体积变化应在 0 %～ 12 %之间 (此时泡沫铝合金的孔隙率应在 41.6 %～ 47.6 %之间 ) ,才能稳定填料粒子尺寸 ,从而更好地控制泡沫铝合金的孔径尺寸 ,提高成型质量 ,稳定泡沫铝合金的使用性能。

高分子填充泡沫铝合金的压缩力学行为

用加压渗流法制备开孔泡沫铝及泡沫ZL102,通过向其中填充硅橡胶的方法制备填充硅橡胶泡沫铝合金,并进行准静态和动态压缩实验,研究填充硅橡胶对泡沫铝合金压缩力学行为的影响。结果表明,在静态压缩条件下,填充硅橡胶使塑性泡沫纯铝压缩变形的塑性平台区大幅度延长,因而能有效地改善其吸能性。而对于脆性的泡沫ZL102合金,填充硅橡胶反而使其失去泡沫金属所特有的变形特征,而呈现出致密材料的特征。在动态压缩条件下,填充硅橡胶能更有效地改善脆性泡沫铝的吸能性,使其应力-应变的平台区延长、且更加平缓。

闭孔泡沫铝合金的力学性能和吸能能力

在闭孔泡沫铝合金压缩试验的基础上,研究了其压缩力学性能和吸能能力,提出可供工程使用的多孔泡沫金属吸能能力公式,为其工程应用提供理论支持。

Taylor撞击实验在泡沫铝合金力学特性研究中的应用

由于泡沫铝合金具有可压缩性,经典的Taylor理论模型已不适用于描述该类材料。在适当假设的基础上建立了泡沫铝合金Taylor撞击实验分析的理论模型,并利用Taylor撞击实验数据验证了该模型的有效性,研究了泡沫铝合金的动态力学特性。实验结果表明,所考察的泡沫铝合金的应变率敏感性不强。

稀土对泡沫铝及泡沫铝合金耐腐蚀性能的影响

研究了稀土对泡沫铝及泡沫铝合金泡沫化和压缩性能的影响,讨论了稀土加入量和泡沫铝及泡沫铝合金耐腐蚀性能的关系。结果表明：稀土对铝合金泡沫化无异常影响；在泡沫铝和泡沫铝合金中添加适量稀土元素,可以提高泡沫铝和泡沫铝合金的耐腐蚀性能；相同腐蚀介质中,孔隙率高的泡沫铝合金腐蚀更严重；稀土对泡沫铝及其合金的力学性能影响不大。

氢化钛热分解特性与小孔径低孔隙率泡沫铝合金

采用金属管道氩载气流中的程序升温分解装置获得了氢化钛的热分解特性 ;运用位移传感器计算机系统获得了铝合金熔体保温泡沫化过程中孔隙率与保温发泡时间的关系 ;用图像分析法研究了氢化钛在铝合金熔体中均匀分散时间对泡沫铝合金熔体孔结构的影响 ;研究了不同孔隙率泡沫铝合金的压缩力学性能。结果表明 :在94 0K时 ,发泡剂氢化钛分解的 30～ 80s内 ,随着均匀分散时间的延长 ,铝合金熔体泡沫的孔隙率保持恒定 ,但孔数增多 ,孔径变小 ,由此获得了制备高比刚度、小孔径和低孔隙率泡沫铝合金的新途径。

泡沫铝合金熔融发泡工艺的初步研究

对铝合金熔融发泡工艺进行了研究,用火山灰作发泡剂、用钙为增粘剂。通过试验,认为用此法制造泡沫金属是可行的。

泡沫铝合金孔隙率对泡沫铝合金/聚甲醛互穿复合材料的影响

使用硅烷偶联剂KH570对孔隙率不同的泡沫铝合金进行表面改性后,通过注塑成型法制备了聚甲醛/泡沫铝合金互穿复合材料。研究了改性后泡沫铝合金表面的红外结构、泡沫铝合金/聚甲醛互穿复合材料的力学性能和摩擦学性能以及泡沫铝合金/聚甲醛互穿复合材料的磨损表面。研究结果表明,硅烷偶联剂KH570成功接枝到了泡沫铝合金的表面;复合材料的弯曲强度和压缩强度随着泡沫铝合金孔隙率的降低而升高;而复合材料的摩擦学性能随着泡沫铝合金孔隙率的增加而降低。