PTFE填充泡沫铝/聚甲醛复合材料力学与摩擦学性能的研究

采用注塑成型的方式,将聚甲醛(POM)注入开孔泡沫铝(AF)中,形成一种互穿结构的复合材料(IPC)。该复合材料与纯泡沫铝和聚甲醛相比,其弯曲强度和冲击强度都有很大改善。在泡沫铝/聚甲醛复合材料中加入10%PTFE,能有效改善材料机械性能。对复合材料(IPC)进行的销-盘式摩擦试验表明,AF/POM/PTFE材料的摩擦系数比AF/POM低约12.7%,磨损量减少33.3%。对材料的磨损表面进行的SEM和EDS分析表明,复合材料耐磨性的增加与摩擦过程中形成的转移膜有关。

基于Johnson-Cook本构模型的高强度装甲钢动态力学性能参数标定及验证

具有高屈服强度的某装甲钢广泛应用于我国装甲车辆。为准确模拟该装甲钢的动态力学行为,开展基于Johnson-Cook(J-C)本构模型的动态本构参数标定及验证。采用万能材料试验机对该装甲钢进行不同温度下的准静态拉伸试验,同时采用分离式霍普金森压杆开展不同应变率下的压缩性能测试。基于实验数据和J-C本构模型,拟合得到该装甲钢的本构参数。基于轻气炮开展泡沫铝弹丸冲击均质梁的实验研究,分别采用J-C本构模型和理想弹塑性模型进行有限元仿真计算,并将冲击实验与数值结果进行对比分析。结果表明:该装甲钢具有应变率强化效应,且温度软化效应显著;采用J-C本构模型仿真的均质梁峰值挠度与试验结果的相对误差为1.7%~6.1%,残余挠度相对误差为0.6%~7.6%。

泡沫铝材料压缩力学特性及本构模型研究

为研究泡沫铝材料的力学特征及其本构模型.利用材料试验机对泡沫铝材料进行准静态压缩力学性能试验,从而得到泡沫铝不同孔径、孔隙率的应力应变曲线·拟合得到该型材料的本构模型,并分析孔径、孔隙率对其力学性能的影响规律。结果表明:泡沫铝的屈服强度与流动应力随着相对密度的增大而增加.压缩至致密段的最大应变量随着相对密度的增大而减小。泡沫铝的弹性模量与孔径大小无关,屈服强度与孔径大小相关。塑性模量受孔径的影响较大。通过曲面拟合,得出该材料的弹性模量、屈服强度的函数表达式,为后续泡沫铝材料的应用提供基础数据。