粉煤灰聚氨酯复合泡沫静动态力学特性实验研究 |
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引用本文: | 王壮壮,徐鹏,范志强,张冰冰,王永欢.粉煤灰聚氨酯复合泡沫静动态力学特性实验研究[J].振动与冲击,2020,39(4):229-235. |
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作者姓名: | 王壮壮 徐鹏 范志强 张冰冰 王永欢 |
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作者单位: | 1.中北大学 理学院,太原030051;
2.中北大学环境与安全工程学院,太原030051 |
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基金项目: | 国家自然科学基金青年基金(11602233;11702257);山西省青年基金(201701D221018);中北大学地下目标毁伤技术国防重点学科实验室开放基金(DXMBJJ2017-01) |
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摘 要: | 以大尺寸粉煤灰漂珠为主要组分,以硬质聚氨酯泡沫为黏结剂制备了一种具有多尺度胞孔形态的复合泡沫,对其准静态压缩和动态冲击下的力学性能和变形机制进行研究。结果表明:①该复合泡沫应力应变曲线具有典型的线弹性、塑性平台和致密化三个特征阶段且具有相对稳定的平台应力;在密度0.45~0.6 g/cm^3,复合泡沫平台应力(6.5~18 MPa)和到压实应变处吸收的能量(3.42~8.9 MJ/m 3)随密度增大而提高,且平台应力与相对密度之间满足幂函数关系;②采用铝蜂窝为增强相可使同密度下复合泡沫抗压强度和平台应力分别提升约20%~45%和10%~25%,准静态下复合泡沫主要发生剪切失效,增强泡沫的主要失效形式则转变为轴向压缩失效。③在0.001~1500 s^-1应变率范围内,复合泡沫抗压强度有明显的应变率效应但平台应力并未随应变率的增大而提高。增强复合泡沫的强度和平台应力均呈现出明显的应变率效应,采用铝蜂窝不仅能提高复合泡沫力学性能,还能够改善其力学行为,使材料具有更优异的动力学特性;研究为工业固废粉煤灰的综合利用提供新思路。
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关 键 词: | 漂珠 聚氨酯泡沫 复合泡沫 力学性能 变形机制 |
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