不同温度下闭孔泡沫铝压缩性能研究

为了探讨不同温度下闭孔泡沫铝压缩性能,将不同孔隙率泡沫铝在-30℃到800℃的温度范围内进行处理,对处理后的试件进行静态压缩试验,分析加温温度对闭孔泡沫铝的力学性能影响.通过试验表明,不同温度处理的泡沫铝的压缩应力应变曲线与常温条件下相同,具有明显的线弹性阶段、屈服平台阶段和强化阶段;当温度低于600℃时,泡沫铝性能变...     

采用改进的SHPB方法对闭孔泡沫铝的动态压缩性能的研究

采用改进的分离式霍普金森压杆,分别对长度为10、16mm的闭孔泡沫铝试件在不同应变率下进行了动态压缩试验,得出了相应的应力-应变曲线,分析了应变率对闭孔泡沫铝的变形、应力以及能量吸收性能的影响.结果表明:在340～1350s-1下,两组试件均未能完全压实,动态压缩应力-应变曲线只存在弹性区和屈服平台区,缺少致密区;闭孔泡沫铝的变形、应力以及能量吸收性能均有明显的应变率效应.     

SiC颗粒对粉末冶金泡沫铝的力学性能影响

本文在SiC颗粒增强粉末冶金泡沫铝压缩试验的基础上,研究SiC颗粒对其力学性能、吸能能力和吸能效率的影响。结果表明:SiC颗粒增强粉末冶金泡沫铝压缩应力应变曲线,呈现线弹性变形、屈服平台阶段、致密化阶段;其屈服强度随SiC颗粒的体积百分含量增大而增大。     

静载下Y/YY型管节点构件的AE特征信号分析

针对导管架式海洋平台中Y/YY型管节点在海洋环境中由于腐蚀缺陷造成承载力降低的问题,对含腐蚀缺陷和用碳纤维复合材料(CFRP)加固后含腐蚀缺陷的两种类型Y/YY型管节点进行了静载轴压试验,并使用声发射技术采集了压缩过程中的声发射特征参数。通过比较声发射的振铃计数、能量计数等参数,并结合构件的载荷-位移曲线对构件的承载能力进行了研究。结果表明,声发射振铃计数、累积能量计数与材料的应力-应变曲线的变化规律趋势相同,能够较好地反映材料在载荷作用下的变形规律。管节点构件在静载中的声发射振铃计数和能量计数的变化趋势能够体现构件在载荷作用下的变形和损伤程度。经CFRP加固的构件在静载下突发型信号降低,表明管节点构件的变形较小,相应的承载力提高。     

真空渗流法制备泡沫铝及其动态力学性能的研究

以真空渗流法制备陶瓷中空球泡沫铝,研究了应变率对吸能量和吸能效率的影响、相对密度对屈服强度的影响,并与普通泡沫铝进行比较。结果表明,工艺简单可行,所制备的泡沫铝的动态压缩应力-应变曲线只有弹性变形区和塑性变形区;随应变率的增大,屈服强度和吸能效率变化规律不明显,吸能量增大;随相对密度的增大,屈服强度增大,吸能量增大,吸能效率也增大;动态压缩时两种泡沫铝的吸能效率均较高,最大吸能效率大于0.9,是良好的吸能材料。     

泡沫铝芯体夹层板压缩力学性能的试验研究

本文对泡沫铝芯体夹层板材的准静态和动态力学性能进行了试验研究.在SHPB设备上测试了不同冲击速度时的动态压缩响应,为了对比,也测试了静态压缩力学性能.结果表明泡沫铝芯体夹层板准静态和动态压缩过程均具有明显的三阶段特征.即弹性区、屈服平台区和致密区.随着应变率的增加,泡沫铝芯体夹层板的动态屈服强度增加,具有明显的应变率效应.     

泡沫铝的动态力学性能研究

采用分离式霍普金森压杆(SHPB)技术,研究了孔隙率对泡沫铝在高应变速率(700s(-1)~~2600s(-1)~)条件下力学性能的影响,并与准静态条件下(1×10(-3)~s(-1)~)的性能进行了对比。实验发现泡沫铝在准静态和动态条件下呈现逐层破坏的特征,从而在应力-应变曲线上出现一平台区;由于铝合金本身存在的应变速率敏感性和多孔材料中气体的作用,使泡沫铝的平台应力随应变速率的增加而增大,当孔隙率较低时,增加尤为明显;泡沫铝的应变速率敏感度随应变的变化而变化。     

合金化对泡沫铝压缩力学行为的影响

采用Si、Mg及Cu元素进行合金化处理，制备了几种不同力学性能的开孔泡沫铝，通过准静态压缩实验研究了合金化对泡沫铝压缩力学性能与吸能特征的影响。实验结果表明，Si、Mg及Cu元素合金化处理能显著改变泡沫铝的应力-应变行为与吸能特征，使泡沫铝的屈服强度提高，吸能性大幅度上升。     

折弯铝纤维多孔材料的制备与能量吸收

以φ0.15 mm的6061铝合金丝为原材料,通过弹簧机切割成折弯铝合金短纤维,利用特制圆柱形模具,采用真空热压烧结技术制备了孔隙率为60%、70%、80%的折弯铝纤维多孔材料。对折弯铝纤维多孔材料进行压缩性能测试。结果表明,压缩应力-应变曲线可分为3个阶段:初始非线性弹性变形阶段、伪平台阶段和致密化阶段。应力-应变曲线光滑,几乎未产生屈服现象。折弯铝纤维多孔材料的能量吸收值随应变的增加而增大,能量吸收效率先增大后下降;随着孔隙率的降低,多孔材料的能量吸收能力增大,能量吸收效率的峰值上升。     

应变速率对闭孔泡沫铝力学性能和能量吸收性能的影响

采用分离式霍普金森压杆 (SHPB)技术 ,研究了应变速率 (1× 10 - 3s- 1 ～ 2 5 0 0s- 1 )对泡沫铝力学性能和能量吸收性能的影响。结果表明 :泡沫铝有较高的应变速率敏感性 ,随应变速率的增加 ,泡沫铝的屈服强度和吸能能力增加 ,泡沫铝的应变速率敏感性随应变、应变速率变化幅度的增加而增加。     

应变速率对藕状多孔镁垂直于气孔方向压缩变形行为与力学性能的影响

利用定向凝固法制备藕状多孔镁,采用GLEEBLE~(-1)500型材料模拟实验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,在以1×10~(-3)~1650 s~(-1)的应变速率范围内沿垂直于气孔方向进行压缩实验,研究应变速率对藕状多孔镁压缩变形行为和力学性能的影响。结果表明:当垂直于气孔方向压缩时,藕状多孔镁的应力-应变曲线分为应力线性增加的弹性阶段、应力缓慢增加的平台阶段和应力急剧增加的密实化阶段,应力随应变的增加持续增大,无应力峰值的出现。而当垂直于气孔方向压缩时,应变速率对藕状多孔镁的变形行为影响显著,在应变速率ε60 s~(-1)条件下,主要变形方式为气孔先发生椭圆化变形,然后部分气孔的孔壁率先向气孔内发生弯月形塌陷并形成垂直于压缩方向的先变形带,随后变形带不断产生,从而逐步实现密实化;而较高应变速率(ε=450~1650 s~(-1))下的变形方式虽然气孔也是先后发生椭圆化、孔壁向气孔内的弯曲塌陷等变形并形成先变形带,但先变形带沿试样对角线方向率先形成,并随压缩进行不断向与对角线垂直的方向扩展。应变速率对藕状多孔镁的力学性能有较明显的影响,其影响机制主要是由于不同应变速率时气孔的变形方式发生了变化。     

应变速率对藕状多孔镁垂直于气孔方向压缩变形行为与力学性能的影响EI北大核心CSCD

利用定向凝固法制备藕状多孔镁,采用GLEEBLE^(-1)500型材料模拟实验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,在以1×10^(-3)~1650 s^(-1)的应变速率范围内沿垂直于气孔方向进行压缩实验,研究应变速率对藕状多孔镁压缩变形行为和力学性能的影响。结果表明:当垂直于气孔方向压缩时,藕状多孔镁的应力-应变曲线分为应力线性增加的弹性阶段、应力缓慢增加的平台阶段和应力急剧增加的密实化阶段,应力随应变的增加持续增大,无应力峰值的出现。而当垂直于气孔方向压缩时,应变速率对藕状多孔镁的变形行为影响显著,在应变速率ε<60 s^(-1)条件下,主要变形方式为气孔先发生椭圆化变形,然后部分气孔的孔壁率先向气孔内发生弯月形塌陷并形成垂直于压缩方向的先变形带,随后变形带不断产生,从而逐步实现密实化;而较高应变速率(ε=450~1650 s^(-1))下的变形方式虽然气孔也是先后发生椭圆化、孔壁向气孔内的弯曲塌陷等变形并形成先变形带,但先变形带沿试样对角线方向率先形成,并随压缩进行不断向与对角线垂直的方向扩展。应变速率对藕状多孔镁的力学性能有较明显的影响,其影响机制主要是由于不同应变速率时气孔的变形方式发生了变化。     

异种钢接头热影响区裂纹扩展声发射特征信号分析

文中以P92钢与Ni基焊材焊接热影响区为研究对象,通过采集紧凑拉伸试验过程中异种钢接头热影响区启裂及裂纹扩展的声发射特性信号,分析裂纹扩展的声发射信号幅值、频率分布、能量及振铃计数等特征参数,同时分析声发射特征信号与断口形貌之间的对应关系。结果表明：裂纹扩展声发射信号均为突发型信号,频率主要集中在50～200 kHz;裂纹稳定扩展的声发射信号具有平均幅值较低、总能量和振铃计数率参数变化平缓的特点;裂纹失稳扩展的声发射信号具有平均幅值较高、总能量和振铃计数率参数呈瞬时增加的特点;裂纹稳定扩展阶段的声发射特征信号与韧性断口特征相对应;裂纹失稳扩展阶段的声发射特征信号与准解理断裂或解理断裂特征相对应。     

塑性中孔隙率通孔多孔铝的压缩性能研究

在采用熔模铸造工艺制备孔径d=2.5~3.5mm和d=3.8~4.3mm,孔隙率P=56.8%~86.6%的通孔多孔铝基础上,通过单轴压缩试验,研究通孔多孔铝的压缩性能和吸能能力。通孔多孔铝单轴压缩应力应变曲线,呈现线弹性变形、塑性平台段、压缩紧实阶段3个阶段;通孔泡沫铝的压缩屈服强度、吸能能力随着孔隙率增大而减小,采用Gibson-Ashby的模型拟合通孔多孔铝的压缩屈服强度。     

蜂窝夹层复合材料的压缩损伤声发射特征

应用声发射技术对蜂窝夹层复合材料压缩损伤过程进行了试验研究。分析载荷与声发射信号关联图,依据其损伤过程和声发射特征,发现随着加载条件下载荷的增加,复合材料的损伤逐步增大。在加载初始阶段,仅有少量声发射信号,各种表征信号量小幅度增加;在加载中期,声发射信号增多,各种表征信号量不断增大;在加载后期,声发射信号有明显突增,各种表征信号量急剧增加。复合材料压缩损伤破坏与声发射的幅值、能量、撞击、上升时间、持续时间和计数等参量特征相关。根据各阶段特征参量滤波后所得信号分布与实际断裂位置相吻合。     

高比强多孔铝合金中空层合圆管的压缩性能

研制了高比强多孔铝合金中空层合圆管,测试了层合圆管的压缩应力-应变曲线,并研究了其性能.结果表明:层合圆管的压缩形变过程经历3个阶段,即线弹性阶段、屈服平台阶段和紧实阶段;紧实应变可用多孔铝合金的紧实应变表示;由应力-应变曲线计算出层合圆管的能量吸收性能,发现其吸收能量超过铝合金空管和中空多孔铝合金吸收能量之和;同时其吸能效率高于60%.     

泡沫铝合金显微组织和压缩力学性能的研究

采用Si、Mg及Cu元素进行合金化处理，制备了几种不同力学性能的开孔泡沫铝，并通过准静态压缩实验，研究合金化对泡沫铝压缩力学行为与吸能特征的影响。实验结果表明：采用Si、Mg及Cu元素合金化处理显著改变了泡沫铝的应力-应变行为与吸能特征，使泡沫铝的屈服强度提高，吸能性大幅度上升。另外，还研究了渗流法制备工艺对泡沫铝微观组织和性能的影响，结果显示由于渗流法制备过程特殊的凝固条件，使得泡沫铝的微观组织比相同成分的铸造铝合金的组织明显粗大。     

大坝混凝土动态弯拉声发射特性试验

为了研究大坝混凝土在不同加载速率下的弯拉声发射特性,并进一步理解不同加载速率下混凝土的损伤发展过程,在MTS试验机上以四种不同的加载速率进行了无开口湿筛混凝土梁的三弯点试验。结果表明,随着加载速率的提高,声发射撞击累计数减少,而撞击率峰值增加,低振幅（35-40 dB）的声发射信号所占比例有所增加,声发射振铃数、信号能量和持续时间的平均值都有提高的趋势;在低加载速率时,混凝土在破坏过程中产生较少数的微裂缝,其破坏机制受少数主要裂缝（跨中位置）控制,而在高加载速率时,微裂缝分布在较宽的范围之内。     

通孔多孔铝的压缩性能研究

在采用复模铸造工艺制备孔径d=2.5~3.50 mm,孔隙率P=56.8%~86.1%通孔多孔铝的基础上,通过单轴压缩试验,研究了通孔多孔铝的压缩性能和吸能能力。通孔多孔铝单轴压缩应力-应变曲线,呈现线弹性变形、平缓塑性变形和压缩紧实3个阶段。通孔泡沫铝的压缩屈服强度、吸能能力随孔隙率增大而减小,采用Gibson-Ashby的模型拟合通孔多孔铝的压缩屈服强度。     

SiC颗粒增强复合泡沫铝的性能研究

在加入粒径为0.5μm的Si C颗粒制备出复合泡沫铝的基础上,研究了Si C颗粒对熔体粘度、孔结构及力学性能的影响。结果表明:Si C颗粒对熔体粘度、孔结构都有重要影响,Si C颗粒增强粉末冶金泡沫铝的压缩应力-应变曲线与其他多孔泡沫金属相似;该试样的屈服强度随Si C颗粒含量的升高而增大。