金属纤维钩织复合结构压缩行为分析

目的针对金属薄壁复合管在轴向压缩时初始峰值载荷高、吸能效果不佳、结构耐撞性不好等问题,研究金属纤维钩织复合结构以及填充6063铝合金管试件的轴向准静态压缩行为和吸能特性。方法利用短针钩织与烧结工艺制备不同孔隙率的金属纤维钩织结构,将它们填充到6063薄壁管之后,在万能试验机上进行轴向压缩试验,引入评价指标,对试验数据进行处理分析。结果孔隙率为85.9%、87.9%、89.4%的金属纤维钩织结构的初始峰值力分别为0.48、0.38、0.32 kN,平均压缩力分别为0.72、0.55、0.45 kN。它们的初始峰值力和平均压缩力都非常小,都小于0.8 kN。然而,它们的压缩力效率非常高,分别为1.5、1.45、1.41。初始峰值力、平均压缩力和压缩力效率均随孔隙率的增加而减小。这一特性有利于提高结构的耐撞性,表明不存在初始冲击效应,能够直接进入吸能阶段。结论通过填充金属纤维钩织结构,可以在初始峰值力几乎没有增加的情况下提高6063管材的准静态耐撞性。此外,钩织结构孔隙率对金属纤维钩织结构的准静态力学行为有明显影响。