发泡材料是一种气-固混合的多空质非均匀材料,在建筑行业中,发泡材料通常与钢丝网经腹丝连接组成三维立体结构,作为保温材料广泛应用于装配式建筑结构中。由于发泡材料的多空质非均匀特性,腹丝穿透发泡材料时穿透过程表现出了较强的随机特性,随着发泡材料厚度的增加,穿透过程的随机特性逐渐难以忽视,为生产设备设计与工艺参数确定带来了极大的困难。以往对于发泡材料的力学研究主要集中于发泡材料板材受力的弹塑性变形以及受力蠕变,而缺少穿透过程中发泡材料局部连续变形研究,穿透阻力难以通过理论公式直接计算得到。本文基于钢丝网架聚苯板生产设备——立式网板成型机的结构与工况,对多空质材料聚苯板穿透过程中穿透阻力变化展开了研究与分析,主要研究内容与结果如下:（1）通过对原型机的结构与工况条件的分析,得到了原型机穿透过程各工况因素的变化范围,确定了实验台的基本设计要求。根据相似原理确定了实验台关键结构参数并完成了实验台的结构方案设计,搭建了以PLC为核心的控制系统,确定了数据采集系统方案以及穿透阻力的获取方法。在原型机工况条件下通过实验台进行了大量穿透试验,获得了穿透阻力的数据样本,为穿透阻力的统计分析研究奠定了良好的基础。（2）对聚苯板穿透过程穿透阻力曲线观察可知,穿透过程主要可分为暂态、稳态两个阶段。对稳态阶段穿透阻力分布特性分析发现,插管前端发泡颗粒的堆积滑移历程是近似平稳的随机过程,实验台获得的穿透阻力具有显著统计特征,能够反映穿透过程的一般性过程;进而建立了稳态阶段穿透阻力预测模型,并对模型参数进行了回归分析,得出了预测模型参数的估计值;对可能影响穿透过程的插入速度与插入角度因素做了单因素公差分析,结果表明:随着速度的提高,穿透阻力斜率变大,并通过实验获得了预测模型速度修正系数;插入角度对穿透阻力影响并不显著。（3）对不同尖端形状插管穿透过程分析发现,穿透过程暂态与插管尖端形状有较大的关联,暂态长度单尖＞双尖＞平头,同工况下穿透过程暂态的长短差异性主要由发泡材料堆积引起。