基于相对即时密度的泡沫铝材料力学性能研究

通过对圆柱形泡沫铝试件进行静态压缩和冲击实验,考察了泡沫铝的初始密度、孔径和尺寸等因素对材料应力应变关系的影响,研究了基于相对即时密度的泡沫铝材料的塑性行为。实验所用泡沫铝试件包含四种尺寸,三种孔径及多种初始密度。实验结果表明,初始密度对泡沫铝的应力应变关系有着显著的影响,而其他因素,如孔径、试件尺寸等的影响较小。基于实验结果,提出了一种新的泡沫铝材料力学性能的描述方法,即用材料的相对即时密度与应力的关系来描述泡沫铝材料的塑性行为。该关系适用于静态和动态加载情况,只是两种情况下的参数不同。基于该方法,发现泡沫铝的塑性行为可以用单一的应力—相对即时密度关系描述,这一关系甚至不依赖于材料的初始密度,这将使泡沫铝材料塑性行为的描述大大简化。

利用数字图像处理技术研究泡沫铝的变形特性

采用数字图像处理技术,结合一些数据处理方法量化图片信息,分析了长方体泡沫铝试件在准静态压缩条件下的即时相对密度变化和纵截面孔隙率分布及变化情况.用该方法得到的即时相对密度具有一定的稳定性,且与前期工作的结果相吻合;加载时,随着应变的增加,纵截面各部分的孔隙率都减少,变形发生在整个试件中,但整个纵截面上的孔隙率变化不均匀,上下两端孔隙率的变化率要低于中部,这主要与加载平台对试件两端的约束有关;随着应变的增加,孔隙率的变化率在整个纵截面上趋于均匀.