泡沫铝填充装甲抗射流侵彻的防护性能研究

为提高装甲抗聚能射流侵彻性能,研究新型的泡沫铝填充装甲,运用ANSYS/LS-DYNA 3D有限元分析软件,对聚能射流侵彻泡沫铝填充装甲过程进行数值模拟,对比分析均质装甲和泡沫铝填充装甲的防护性能,结果表明:泡沫铝填充装甲较均质装甲有更好的防护性能。通过运用正交分析法研究前置靶板厚度、靶板材料、泡沫铝厚度、泡沫铝密度对装甲防护性能的影响,得到最优方案。研究结果对泡沫金属填充装甲的工程应用有一定的参考价值。     

泡沫铝吸声性能的研究进展

泡沫铝的孔结构和金属特性使其具有优异的吸声性能。介绍了泡沫铝吸声性能的研究进展,并分析了当前研究中存在的问题,对未来泡沫铝在吸声领域的研究做出展望。未来需进一步研究泡沫铝材料的吸声机理,尝试将结构参数对吸声系数值的影响定量化,系统研究组合结构的吸声性能;探索建立闭孔泡沫铝材料吸声的理论模型,实现对吸声的理论预测、分析与计算,为实际应用提供指导。     

泡沫铝合金阻尼性能的研究

本文采用渗流工艺制备具有开孔结构的泡沫工业纯铝、泡沫铝—锌合金(Al—28wt％Zn)及泡沫铝—镁合金(Al—10wt％Mg)，在多功能内耗仅上对这三种具有相同结构和相对密度的泡沫铝合金的阻尼性能进行了研究。实验结果表明，铸态下的泡沫铝—镁合金的阻尼性能高于泡沫纯铝，而泡沫铝—锌合金在室温下的阻尼性能比泡沫纯铝及泡沫铝—镁合金高3～4倍，分析认为泡沫铝—锌合金的高阻尼机制主要是由于在振动时其基体中较软的α相与较硬的富锌η相界面产生粘滞流动消耗能量的结果。     

泡沫铝疲劳性能研究进展

泡沫铝因其出色的力学、电学、热力学性能而被人们广泛关注和应用.目前,对泡沫铝的研究主要集中在准静态以及高应变率单轴压缩性能上.然而,随着泡沫铝应用环境的复杂化,其在服役过程中承受循环载荷的情况不可避免.因此,充分了解泡沫铝的疲劳性能以及承受循环加载时的失效机理对其在工程中的进一步应用具有重大意义.根据疲劳试验时加载方式的不同,可将泡沫铝的疲劳分为压?压疲劳、拉伸疲劳两种.由于泡沫铝内部结构不规则,试样个体间差异较大,其疲劳性能离散性明显,因此对疲劳寿命、疲劳强度等参数的定义方式也不尽相同.此外,学者们针对泡沫铝疲劳性能的影响因素展开了一系列研究,并取得了一定成果.目前被广泛认可的泡沫铝疲劳性能的影响因素包括:泡孔结构与形貌、试样尺寸、基体与增强相材料以及热处理等,深入了解影响疲劳性能的因素有助于提高泡沫铝在复杂应用环境下的疲劳寿命与疲劳强度.由于试样结构与研究方法的局限性,目前对于泡沫铝疲劳失效机制的分析尚未得出统一结论,针对其疲劳裂纹扩展方式的研究报道相对较少.研究者们多从疲劳应变?循环次数曲线及内部缺陷等方面入手来分析泡沫铝的失效机理.本文综合分析国内外文献并结合笔者课题组工作,针对泡沫铝疲劳性能研究中的一些关键问题进行了论述.重点介绍了压?压疲劳、拉伸疲劳两种不同疲劳载荷加载方式下泡沫铝的疲劳性能,包括疲劳寿命、疲劳强度以及应力水平等参数的定义方式;讨论了不同因素对泡沫铝疲劳性能的影响,提出通过减小泡孔尺寸和优化泡孔结构均匀性等方法来改善其疲劳性能.此外,从宏观、微观角度出发,对泡沫铝的疲劳失效机理进行了分析讨论.     

泡沫铝材料应用研究现状

分析总结了泡沫铝的优良性能,介绍了泡沫铝作为结构材料、功能材料及功能-结构一体化材料应用的研究现状以及相关的原理。同时,将泡沫铝材料与传统材料进行了对比分析。最后,指出了今后泡沫铝应用研究的发展方向。     

陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备与性能

陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料是近年来开发的一种新材料。本文介绍了各种陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方法及组织性能研究现状。认为今后一段时期应着重研究以下几方面问题：对泡沫铝基复合材料制备工艺做进一步的研究，优化工艺参数，使工艺更稳定可靠；分析陶瓷颗粒对泡沫铝基复合材料发泡工艺、气泡尺寸及形状的影响．深入探讨其机理，进一步解决气孔结构和均匀性问题；系统研究泡沫铝基复合材料微观组织及界面结合形态；系统研究泡沫铝基复合材料的机械性能、物理性能及其影响因素，为该类材料的应用奠定理论基础；广泛开展泡沫铝基复合材料的推广应用研究，使之尽快为工农业生产的发展做出贡献。     

基于Taylor实验及理论分析的泡沫铝动态冲击特性研究

泡沫铝是一种优异的结构材料,有着广泛的应用前景,研究其冲击动力学性能具有重要的理论意义及工程应用价值。Taylor冲击实验主要利用圆柱弹体撞击刚性墙来获取弹体材料的动态响应数据,是一种重要的动态实验手段,在实体金属领域较为成熟。由于泡沫铝自身的可压缩性,经典Taylor理论无法适用,在一定假设基础上基于实验数据建立了针对泡沫铝动态冲击响应的Taylor分析模型,并验证了模型的有效性。实验结果表明：Taylor冲击后,泡沫铝子弹变形段平均密度随撞击速度的增加而增加,且当撞击速度大于110m/s时,其增长趋于平缓;泡沫铝子弹剩余长度随撞击速度的增加而减小,且近似呈线性关系。     

绿色包装用泡沫铝胞元压缩过程的数值计算与实验研究

泡沫铝作为一种"结构材料功能化和功能材料结构化"的典型多功能材料,在包装行业具有广泛的应用的前景。为了深入研究泡沫铝在包装行业中的应用特性,本文采用有限元计算的方法对泡沫铝的压缩过程进行了研究。研究结果表明:泡沫铝具有明显的缓冲吸能特性。同时,在随着压缩量的增加,泡沫铝胞元在压力载荷下,胞元的尖端处首先出现应力集中,随着压缩量的进一步增加,其他位置的应力也在逐步提升。通过对泡沫铝的缓冲吸能特性的研究,为其在包装中的应用提供基础理论数据。     

玻璃纤维/玻璃微珠混杂增强聚氨酯泡沫铝压缩性能研究

通过实验制备了泡沫铝、聚氨酯泡沫铝(PUF泡沫铝)和增强PUF泡沫铝试件,并对它们的压缩性能进行了研究。结果表明,增强PUF泡沫铝尤其是混杂增强PUF泡沫铝的压缩性能优于纯泡沫铝和PUF泡沫铝,且当玻璃纤维含量为4.5%(质量分数)、玻璃微珠含量为1.5%(质量分数)时,混杂增强PUF泡沫铝复合材料的增强效果最好,可作为一种缓冲性能很好的防护材料。     

泡沫铝有限元仿真模型研究现状

泡沫铝作为一种兼具结构性和功能性的轻质多孔金属材料,具有优异的阻尼减震、吸能防护、电磁屏蔽等特性,呈现出广阔的应用前景。为改进和拓展泡沫铝在各工业领域的应用,对泡沫铝材料的有限元仿真模拟应运而生,对其的仿真模型也日趋完善。综述了泡沫铝仿真模拟中的孔泡建模研究进展,归纳分析了所采用的构建方法与研究结果,总结了各仿真模型的优势和不足,并对泡沫铝仿真建模的发展趋势做出了展望,指出将三维逆向重构技术引入仿真建模,以及将理论分析、建模模拟和实验研究相结合是现阶段重要的研究方向。     

Current Status and Recent Developments in Porous Magnesium Fabrication

A significant number of studies have been dedicated to the fabrication and properties of metallic foams. The most recent research is focused on metals with low weight and good mechanical properties, such as titanium, aluminum, and magnesium. Whereas the first two are already fairly well studied and already find application in industry, magnesium currently remains at the research stage. The present review covers the studies conducted on fabrication techniques, surface modifications, and properties of porous structures made of magnesium and its alloys.     

多孔阳极氧化铝膜在纳米功能材料制备中的应用

纳米材料具有一系列不同于块体材料的新异特性，在许多领域都有着广阔应用前景。阳极氧化铝膜具有独特的多孔结构，可作为制备各种纳米功能材料的模板，因而在纳米功能材料制备中占有重要地位。本文综述了多孔阳极氧化铝模板的结构特征、制作方法及由模板合成法制备的多种纳米功能材料的研究与应用现状，并介绍了模板及纳米功能材料的常用表征手段。     

闭孔泡沫铝压缩性能研究

闭孔泡沫铝作为一种新型多孔金属材料,被应用于各个领域,但其压缩力学性能受到孔隙率、孔洞结构参数、相对密度及材料基本力学性能等的影响,因此针对某闭孔泡沫铝企业研究出的一款新型产品,在确定其相关参数后进行10组试样的压缩力学试验,确定其应力-应变曲线,分析各段曲线意义和产生机理,并针对其特有的压缩力学性能,研究在外力作用下的吸能表现,为该型号的闭孔泡沫铝材料在各个行业中的应用提供技术支持和参考依据。     

空心微珠/金属基复合泡沫制备方法与吸能性能的研究进展

金属基复合泡沫是由空心微珠和金属基体复合而成的一种新型结构功能多孔复合材料。它具有许多优异的性能,如轻质、高比强度、高比刚度、高吸能能力、隔热、吸声隔音及电磁屏蔽等,高吸能能力是金属基复合泡沫的突出特点,在防撞、减振、缓冲及防爆抗振的汽车、航空航天、军事装备及船舶等领域具有广阔的应用前景。本文对金属基复合泡沫的基体材料、空心微珠填充材料、影响金属基复合泡沫压缩吸能性能的因素及压缩吸能机制进行了概述,重点报道了金属基复合泡沫常用的制备工艺及近年来铝基、镁基、锌基及钢基复合泡沫吸能性能的研究进展,分析了当前研究中存在的一些问题,并对金属基复合泡沫的应用现状作了阐述,最后展望了金属基复合泡沫的研究发展趋势。      

多孔氧化铝模板制备有序纳米阵列及复合体系的特殊性能

由多孔阳极氧化铝模板制备有序纳米阵列因量子化具有各种特殊性能,准一维的电子输运环境使其磁阻随磁场变化有极值出现,表面缺陷的增加使其光致发光增强,纳米线阵列对各个方向透过光的损耗不通而具有偏振性,磁性能方面具有强烈的各向异性等.简要介绍了纳米阵列复合有序多孔氧化铝的性质,并展望了多孔氧化铝制备纳米晶的应用前景.     

汽车车身板用变形铝合金研究进展

基于汽车轻量化的大背景,铝合金因其优异的综合性能成为汽车用板材的优选材料.主要综述了汽车车身板用变形铝合金的研究进展,以汽车车身板材常用的2×××、5×××、6×××和7×××系变形铝合金的应用现状为基础,结合国内外研究者现阶段的研究成果,对各系变形铝合金应用在汽车车身板中的优劣势展开了分析.在此基础上,着重介绍了各系...     

纤维素基轻质多孔材料的研究进展

目的 纤维素基轻质多孔材料具有质轻、孔隙率高、成本低等优点,被广泛应用于吸附、催化、隔热等领域,但易燃、耐水性差等缺点限制了它的应用范围。通过复合改性可以改善上述缺点,并赋予其新的特性,因此需要充分了解功能化改性方法和复合轻质多孔材料的广泛应用。方法 通过追踪国内外纤维素基轻质多孔材料的功能化改性研究和应用进展,概述纤维素基轻质多孔材料的基本性质和性能,重点分析纤维素基复合轻质多孔材料的功能化改性方法和应用,详细介绍纤维素基复合轻质多孔材料在众多领域的应用。结论 将有机或无机材料与纤维素进行复合制成轻质多孔材料,可以实现阻燃、吸附、电磁屏蔽、导电、疏水、抗菌等功能,拓宽了纤维素基轻质多孔材料在包装、医用、电池等领域的应用范围。     

铝合金线性摩擦焊研究现状

线性摩擦焊作为一种新型的固相焊接技术,热输入低、焊接应力小,适合于铝合金的焊接。介绍了线性摩擦焊的工作原理,主要综述了铝合金线性摩擦焊数值模拟、微观组织和力学性能等3个方面的研究进展。在此基础上,着重介绍了摩擦压力、焊接时间及振动频率等工艺参数对铝合金线性摩擦焊微观组织和力学性能的影响,介绍了工艺参数对铝合金与不锈钢、纯铜、镁合金等异种金属线性摩擦焊微观组织、力学性能及金属间化合物种类和分布的影响。最后,对铝合金线性摩擦焊在数值模拟、接头性能及金属间化合物调控方面存在的不足进行了总结,并对其主要发展方向进行了展望。     

Thermal conductivity and thermal expansions of aluminum/carbon composites based on wood templates

Wood with its rational and aesthetic inner structures was used as a template to fabricate aluminum/carbon composites in this research. Porous carbon was first pyrolyzed from the wood templates. The final composites were then obtained by injecting aluminum alloy into porous carbon. The microstructures, thermal conductivity, and thermal expansions of these composites were then analyzed. The results indicate that the structures of the aluminum/carbon composites are controlled by the natural structure of wood. Moreover, the composites exhibit a lower coefficient of thermal expansion than aluminum and a higher thermal conductivity than porous carbon.     

超级电容器电极用N-掺杂多孔碳材料的研究进展

多孔碳材料作为双电层电容器的主要电极材料,已成功应用于商业化超级电容器。但作为电极材料,纯碳材料表面疏水、内阻较大、电容较低等缺点使其进一步发展受到制约。近年来,随着超级电容器的迅速发展,氮掺杂多孔碳材料作为其电极材料引起研究人员的广泛关注,并采用不同的制备方法成功合成了一系列结构不同、性能优异的氮掺杂碳材料。基于超级电容器氮掺杂多孔碳电极材料的最新研究进展,首先介绍了氮在碳材料中的基本存在形式及对碳电极材料性能的影响,然后重点评述了氮掺杂碳电极材料的制备,最后总结了超级电容器氮掺杂碳材料的发展趋势。