基于面心立方孔洞堆砌模型的泡沫铝准静态及动态压缩模拟研究

作者:胡铮 马爱斌 杨东辉 陈建清 江静华

摘要:以有限元分析软件ANSYS的Workbench为平台,以高孔隙率面心立方孔结构(Face centered cubic,FCC)的泡沫铝模型为对象,进行了准静态压缩和落锤冲击的有限元模拟。高孔隙率泡沫铝特指孔隙率(Porosity,Pr)在85%~90%之间的泡沫铝。已有的实验结果表明,孔隙率为90%的泡沫铝的准静态压缩下屈服平台应力值为3 MPa,当冲击应变速率在900s-1以上时,其屈服平台的应力值稳定在7 MPa左右;模拟结果与实验结果一致,并发现当应变速率达到35342s-1后,泡沫铝的屈服平台应力值会再次大幅升高,达到14 MPa。根据泡沫铝压缩模拟的应力云图,揭示了不同应变速率下泡沫铝的吸能能力和变形模式的对应关系,并从结构变形的角度解释了泡沫铝的抗冲击吸能性能优于其准静态压缩的原因。

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关键词:
  • 泡沫铝
  • 有限元模拟
  • 准静态压缩
  • 动态压缩
  • 吸能

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期刊名称:材料导报

期刊级别:北大期刊

期刊人气:16981

杂志介绍:
主管单位:重庆西南信息有限公司(原科学技术部西南信息中心)
主办单位:重庆西南信息有限公司(原科学技术部西南信息中心)
出版地方:重庆
快捷分类:工业
国际刊号:1005-023X
国内刊号:50-1078/TB
邮发代号:78-93
创刊时间:1987
发行周期:半月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:0.91
综合影响因子:1.26