开孔泡沫铝材料静态压缩力学性能与吸能特性

实验研究了开孔泡沫铝材料静动态压缩过程的力学性能和吸能特性.得到了材料在静态压缩下(1.0×10-3s-1)的微观变形特点.用单位体积的吸能W来表征材料的吸能特性,分析了在静态条件下孔径和材料叠加对泡沫铝材料的应力-应变关系和单位体积吸能的影响规律.     

不同形状泡沫铝填充多棱柱的吸能研究

通过LS-DYNA模拟分析泡沫铝填充多棱柱的准静态过程。提出柱壳比(R)作为比较具有不同截面形状的泡沫铝填多棱柱的依据。通过重新定义比吸能和比力,实现泡沫铝填充多棱柱吸能性能的定量化分析。研究发现在具有相同柱壳比的条件下,泡沫铝填充四棱柱的吸能效率最高;泡沫铝填充八棱柱的综合吸能性能最优。     

泡沫铝层合圆管压缩和吸能性能的研究

以泡沫铝为夹芯,不锈钢圆管为面板制备层合圆管,研究了层合圆管在压缩条件下的变形行为和能量吸收性能.研究表明:层合圆管的压缩变形方式与空管相比发生了改变,由不对称变形模式变为轴对称变形模式,其所承受的载荷约为泡沫铝和不锈钢管所承受的载荷之和的1.5倍;层合圆管的载荷一位移曲线平台段锯齿形波动数与形成的曲屈圈数呈现对应关系,样品高度、直径、粘结方式对曲屈圈的形成数目有一定的影响;层合圆管的吸能能力远大于不锈钢圆管和泡沫铝吸收的能量之和,约为后者的1.5～2倍.     

硅橡胶填充泡沫铝层合管的压缩和吸能性能

采用挤压法在开孔泡沫铝中充填硅橡胶,以硅橡胶填充开孔泡沫铝为芯、铝管和钢管为面板制备层合管,研究了静态压缩条件下充填硅橡胶后泡沫铝及其层合金属管的变形行为和能量吸收性能。研究表明：在泡沫铝中充填硅橡胶后,泡沫铝的平台区比原来增高、增长,其吸能性能也得到提高;由于泡沫铝的充填,钢管的变形方式发生改变,由不对称屈曲转变为轴对称屈曲;充填硅橡胶的泡沫铝层合金属管具有比原来更高的屈曲褶皱载荷,且屈曲褶皱的产生滞后,其吸能性能也得到提高,硅橡胶充填对层合钢管的影响比对层合铝管的影响更明显。     

渗流法制备漂珠-泡沫铝复合材料的准静态压缩和吸能特性研究

以AlSil2和漂珠(平均粒径分别为200μm和400μm)为原料,采用渗流法制备出漂珠-泡沫铝复合材料,研究了该材料的压缩性能,发现其压缩曲线和传统泡沫铝相似,并以此为基础计算了材料的吸能能力和吸能率,结果表明该材料的屈服强度为26.53～69.02MPa,最大吸收能量为18.28～24.25MJ/m3最大吸能率在69.9%～87.1%;含小粒径漂珠样品的综合压缩力学性能明显优于舍大粒径漂珠样品.     

多层泡沫铝夹芯结构准静态力学性能和吸能特性研究

采用闭孔泡沫铝和铝合金板制备单层夹芯板和六种多层夹芯结构。通过分析胞孔变形模式和宏观变形模式,研究了夹层板和芯层数量对结构准静态压缩力学性能和吸能特性的影响机制。结果表明：夹层板通过调节芯层间应力状态使芯层逐层坍塌,减少了由倾斜变形带的形成和延伸所导致的多芯层同步变形、横向滑动以及两侧滑移,使结构具有更高的坍塌应力、平台应力、单位体积吸能量以及更小的致密应变;芯层数量的增加导致无夹层板结构中变形带的长度和数量增加,从而改变了其宏观变形模式,致使结构两侧滑移现象加剧,同时积累了有夹层板结构中多个芯层中的胞孔缺陷,因此影响了逐层稳定变形,导致致密应变增大,坍塌应力、平台应力和单位体积吸能量减小,致密应变处的吸能效率降低。与其他结构相比,三层泡沫铝夹层板具有最佳的抗压强度和吸能性能。     

Al基和Al-6Si基闭孔泡沫铝的动态吸能性能

利用熔体转移发泡法制备不同基体成分不同密度的闭孔泡沫铝,从能最吸收能力、能量吸收效率以及能量吸收图等方面对其动态吸能性能进行研究.结果显示:无论是Al基还是Al-6Si基的闭孔泡沫铝,能量吸收能力随应变的增加而增大,且随相对密度的增加,能量吸收能力先增加后减小;能量吸收效率的变化具有明显的缓慢增加、趋于平缓和缓慢减小的特征;随着应力的增加,闭孔泡沫铝单位体积的吸能能力先快速提高,达到一定值后上升趋势减缓,出现明显的肩;对应此密度的闭孔泡沫铝可以提供最大容许应力σp,且随着相对密度的减小,最大容许应力σp逐渐减小;相同密度Al基和Al-6Si基的闭孔泡沫铝能量吸收能力相比,前者的要大一些,但Al-6Si基闭孔泡沫铝的吸能效率要比Al基闭孔泡沫铝的吸能效率高,且最高吸能效率比较稳定持久.     

泡沫铝透气性能的研究

研究了泡沫铝的气体透过性能。试验结果表明其透气系数远大于一般吵型透气系数,并且受孔径和孔隙率的影响,增加孔径和孔隙率有利于增加透气系数。     

泡沫铝阻尼塞在齿轮传动中的减振降噪特性的研究

为了探讨齿轮减振降噪的新途径,对齿轮传动过程中振动噪声产生的机理进行分析,建立齿轮/阻尼塞系统振动的数学模型。根据泡沫铝材料的结构和性能特点,提出利用泡沫铝制造阻尼塞以达到对齿轮减振降噪的观点,并分析了泡沫铝齿轮阻尼塞与传统材料阻尼塞相比所具有的优越性。该成果为泡沫铝在齿轮减振降噪中的应用提供了一定的理论依据,对拓宽泡沫铝的应用具有一定的理论意义。     

闭孔泡沫铝合金的力学性能和吸能能力

在闭孔泡沫铝合金压缩试验的基础上,研究了其压缩力学性能和吸能能力,提出可供工程使用的多孔泡沫金属吸能能力公式,为其工程应用提供理论支持.     

泡沫铝基多孔金属复合材料吸波性能

采用雷达截面法研究表面涂覆吸波涂料的泡沫铝复合材料的吸波性能,讨论电磁波频率和吸波涂料种类对材料吸波性能的影响。结果表明,材料的吸波性能随频率的增加而增加;表面涂覆磁介质型吸波涂料的泡沫铝复合材料的吸波性能较佳,在12.0-18.0 GHz频段内样品CFe的吸波性能最好,而在26.5-40.0 GHz频段内样品CNi′的吸波性能最好。     

梯度泡沫铝的高速碰撞研究

通过LS-DYNA模拟分析了梯度泡沫铝的碰撞性能。在高速碰撞下,相对密度为0.18的均质泡沫铝的防护效果好于梯度泡沫铝。但是,梯度泡沫铝的加速度时程曲线的线型可根据实际的需要设计。有效载荷的最大加速度、加速度时程曲线的形状与梯度泡沫铝的密度梯度有关。小梯度的\型梯度泡沫铝是最好的吸能器。同时对梯度泡沫铝的作用机制进行了分析。     

泡沫铝在汽车工业中的应用

泡沫铝是一种新型多功能材料,具有独特的结构和优异的性能.轻量化、低能耗和安全舒适是汽车工业的发展趋势.泡沫铝在汽车工业中的应用能够满足汽车优化设计的多方面要求.经过多年的发展,泡沫铝在汽车工业中得到了越来越多的应用.泡沫铝在汽车工业中的应用领域主要有:轻质结构、吸能结构和阻尼传热结构等.介绍了泡沫铝在汽车上的各种应用.并且以Cymat泡沫铝为例介绍了泡沫铝在汽车上的系统应用.展望了泡沫铝在汽车工业的应用前景.     

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...     

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。     

用新型填料制备泡沫镁和泡沫铝材料

用制备泡沫铝常用的NaCl作为填料，在脱溶过程中，由于氯离子对Mg基体的严重腐蚀导致Mg基体骨架完全溃散，最终得不到泡沫镁；采用MgSO4作为填料，Mg被腐蚀的程度显著降低，制备出了孔隙率为71．4％、孔径在1～1．4mm之间的泡沫镁。另外，试验发现MgSO4也是制备泡沫铝的理想填料。     

泡沫铝填充管研究进展

介绍了泡沫铝填充薄壁管的国内外研究状况,主要包括对泡沫铝填充管在压缩和弯曲过程的研究,并详细阐述了泡沫铝填充管的力学性能及吸能特性的研究,最后分析了泡沫铝填充管的发展方向。     

泡沫材料的最新研究进展

综述了泡沫铝、泡沫钛、泡沫硅和泡沫铅等材料的制备方法，以及如何控制材料的组成和孔隙率来制备不同性能的材料，重点介绍了这些泡沫材料在汽车工业、人体植入材料、光学材料、微电子、计算机和铅酸电池等方面表现出来的优异性能，并展望其广阔的市场前景。     

小孔径泡沫铝的制备及压缩性能研究

在常规熔体发泡法基础上,采用添加0.5%Mg(质量分数,下同)以降低表面张力;发泡剂400 ℃,6 h+500℃,1 h氧化预处理以协调发泡剂分散均匀性与发泡过程关系;发泡搅拌60s以破碎初始气泡等措施,成功制备出了平均孔径1.3 mm、孔隙率70.5%、结构均匀的小孔径泡沫铝.泡沫铝及Al-9Si泡沫的压缩性能分析表明,随平均孔径减小,泡沫铝的屈服强度、致密化应变和能量吸收能力均明显提高,泡沫铝压缩性能随孔径减小而提高,与泡沫铝的孔结构因素及孔结构均匀性有关.