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梯度泡沫金属的冲击吸能特性

张健 赵桂平 卢天健

张健, 赵桂平, 卢天健. 梯度泡沫金属的冲击吸能特性[J]. 工程力学, 2016, 33(8): 211-220. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.09.0755
引用本文: 张健, 赵桂平, 卢天健. 梯度泡沫金属的冲击吸能特性[J]. 工程力学, 2016, 33(8): 211-220. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.09.0755
ZHANG Jian, ZHAO Gui-ping, LU Tian-jian. ENERGY ABSORPTION BEHAVIOUR OF DENSITY-GRADED METALLIC FOAM UNDER IMPACT LOADING[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(8): 211-220. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.09.0755
Citation: ZHANG Jian, ZHAO Gui-ping, LU Tian-jian. ENERGY ABSORPTION BEHAVIOUR OF DENSITY-GRADED METALLIC FOAM UNDER IMPACT LOADING[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(8): 211-220. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.09.0755

梯度泡沫金属的冲击吸能特性

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.09.0755
基金项目: 国家自然科学基金项目(11372237);国家重大基础研究计划项目(2011CB610305);西安理工大学博士科研启动金项目(118-211401)
详细信息
    作者简介:

    张健(1981-),男,陕西人,讲师,博士,从事多孔金属及其夹心结构的力学性能研究(E-mail:zj@xaut.edu.cn);卢天健(1964-),男,福建人,教授,博士,博导,从事生物热力学、疼痛、康复科学与工程、固体力学、传热学等方面的研究(E-mail:tjlu@mail.xjtu.edu.cn).

    通讯作者: 赵桂平(1958-),女,福建人,教授,博士,博导,从事复合材料及结构的冲击动力学问题研究(E-mail:zhaogp@mail.xjtu.edu.cn).
  • 中图分类号: O347

ENERGY ABSORPTION BEHAVIOUR OF DENSITY-GRADED METALLIC FOAM UNDER IMPACT LOADING

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    Corresponding author: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.09.0755
  • 摘要: 基于闭孔泡沫铝的显微CT扫描信息,考虑胞孔的不规则形貌及胞孔分布的不均匀性,以及胞孔尺寸和壁厚沿泡沫高度的梯度分布,建立了梯度泡沫金属材料的二维细观有限元模型,分析了梯度泡沫金属材料在动态压缩过程中的变形、塑性波的传播和能量变化特征。对于平均相对密度0.3、平均梯度系数0.4的梯度泡沫铝,低速(10 m/s)加载时,梯度泡沫金属在变形的整个过程中吸收的总能量均低于均匀泡沫金属;高速加载时,梯度泡沫金属沿负梯度方向压缩的早期吸能比均匀泡沫金属有优势,而且速度越高,优势越明显。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-05
  • 修回日期:  2016-06-20
  • 刊出日期:  2016-08-25

梯度泡沫金属的冲击吸能特性

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.09.0755
    基金项目:  国家自然科学基金项目(11372237);国家重大基础研究计划项目(2011CB610305);西安理工大学博士科研启动金项目(118-211401)
    作者简介:

    张健(1981-),男,陕西人,讲师,博士,从事多孔金属及其夹心结构的力学性能研究(E-mail:zj@xaut.edu.cn);卢天健(1964-),男,福建人,教授,博士,博导,从事生物热力学、疼痛、康复科学与工程、固体力学、传热学等方面的研究(E-mail:tjlu@mail.xjtu.edu.cn).

    通讯作者: 赵桂平(1958-),女,福建人,教授,博士,博导,从事复合材料及结构的冲击动力学问题研究(E-mail:zhaogp@mail.xjtu.edu.cn).
  • 中图分类号: O347

摘要: 基于闭孔泡沫铝的显微CT扫描信息,考虑胞孔的不规则形貌及胞孔分布的不均匀性,以及胞孔尺寸和壁厚沿泡沫高度的梯度分布,建立了梯度泡沫金属材料的二维细观有限元模型,分析了梯度泡沫金属材料在动态压缩过程中的变形、塑性波的传播和能量变化特征。对于平均相对密度0.3、平均梯度系数0.4的梯度泡沫铝,低速(10 m/s)加载时,梯度泡沫金属在变形的整个过程中吸收的总能量均低于均匀泡沫金属;高速加载时,梯度泡沫金属沿负梯度方向压缩的早期吸能比均匀泡沫金属有优势,而且速度越高,优势越明显。

English Abstract

张健, 赵桂平, 卢天健. 梯度泡沫金属的冲击吸能特性[J]. 工程力学, 2016, 33(8): 211-220. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.09.0755
引用本文: 张健, 赵桂平, 卢天健. 梯度泡沫金属的冲击吸能特性[J]. 工程力学, 2016, 33(8): 211-220. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.09.0755
ZHANG Jian, ZHAO Gui-ping, LU Tian-jian. ENERGY ABSORPTION BEHAVIOUR OF DENSITY-GRADED METALLIC FOAM UNDER IMPACT LOADING[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(8): 211-220. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.09.0755
Citation: ZHANG Jian, ZHAO Gui-ping, LU Tian-jian. ENERGY ABSORPTION BEHAVIOUR OF DENSITY-GRADED METALLIC FOAM UNDER IMPACT LOADING[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(8): 211-220. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.09.0755
参考文献 (30)

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