论文部分内容阅读
泡沫铝是一种新型的结构与功能一体化的材料。本文采用渗流铸造法制备开孔泡沫铝,分析了颗粒尺寸、预热温度、浇注温度以及浇注压力对渗流长度的影响,制备得到孔隙率为60%的开孔泡沫铝样品。在此基础上,研究了硅橡胶的充填对泡沫铝及泡沫铝层合管吸能性能的影响;面板厚度对泡沫铝层合梁抗弯性能的影响。以硅橡胶填充开孔泡沫铝,铝管和钢管为面板制备层合管,研究了充填了硅香蕉后泡沫铝以及其层合金属管在静态压缩条件下的变形行为和能量吸收性能。研究表明:充填了硅橡胶后,泡沫铝有比原来更高、更长的平台区,使泡沫铝的吸能性能得到了提高;由于泡沫铝的充填,钢管的变形方式发生了改变,由不对称屈曲转变为轴对称屈曲:充填了硅橡胶的泡沫铝层合金属管有比原来更高的屈曲褶皱载荷,并使屈曲褶皱的产生滞后,同时提高了泡沫铝层合金属管的吸能性能,硅橡胶充填的影响在层合钢管中比层合铝管中明显。以60%孔隙率的开孔泡沫铝为夹芯,不同厚度长条薄铝板为面板制备泡沫铝层合梁,对泡沫铝层合梁的三点弯曲变形进行了研究。研究表明,泡沫铝层合梁芯体的裂纹产生方式相对于单独的泡沫铝发生了改变,从一条粗大的裂纹变为三条细小的裂纹;泡沫铝层合梁的面板过薄,在抗弯过程中下面板容易被撕裂,如果面板过厚,上面板又容易脱离;泡沫铝层合梁的比刚度和比强度开始随着面板厚度增加而增大,达到极值后,反而随着面板厚度增加而减小。因此在设计泡沫铝层合梁的过程中,应选择厚度合适的面板,在提高层合梁刚度和强度的同时,尽量减小其重量,使层合梁在最小的重量下发挥最大的作用。