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閉孔泡沫鋁的能量吸收研究

準靜態(tài)條件下，孔徑越大塑性模量越小并趨向于零，應力平臺越長并有一定的波動；而孔徑越小其塑性模量越大，且應力-應變曲線越光滑。閉孔泡沫鋁，在保持其相對密度不變，改變孔的結構，泡孔的壁厚度相對孔徑有所增加，發(fā)現(xiàn)準靜態(tài)下泡沫鋁的平臺應力明顯增加，能量吸收能力提高。

閉孔泡沫鋁的能量吸收效率雖然隨著應變率的變化而變化，但變化是起伏的，另一方面不同應變率下最大值的變化幅度在試驗的數(shù)據(jù)分散性范圍內，因此，可認為閉孔泡沫鋁的能量吸收效率值對應變率的變化不太敏感。一定應變下單位體積閉孔泡沫鋁材料吸收的能量隨應變及應變率的升高而增加，而且密度較低時單位體積吸能量對應變率的敏感性較高，因為塑性壓縮強度表現(xiàn)出同樣的趨勢。

由此看來，閉孔泡沫鋁材料由于胞孔結構不同表現(xiàn)出不同的塑性強度及能量吸收性能，而單位體積能量吸收對應變率不太敏感。

小結

從國內外對泡沫鋁三明治夾心結構的研究情況看出，三明治夾心結構在防護結構中經(jīng)常被采用的一種結構，隨著泡沫金屬材料的廣泛應用，其吸能特性越來越受到研究學界的重視，多孔金屬材料是一種在金屬基體中含有一定數(shù)量、一定孔徑、一定空隙率的金屬材料。它由剛性金屬骨架和內部的孔隙組成，有許多結構及性能上的優(yōu)點，其中泡沫鋁是多孔金屬材料的典型代表，泡沫金屬有質量輕，抗震、緩沖等優(yōu)越的性能，其最大的缺點是強度不高，將其與傳統(tǒng)致密材料結合起來組成夾芯構件是一個重要的研究方向。夾芯板結構就是由金屬面板與泡沫鋁芯構成的所謂的三明治結構，該結構的特點是輕質、高比剛度，并具有良好的減振性能，在充分發(fā)揮泡沫鋁材料自身特點的同時解決了其強度低的問題，從而既提高了抗沖擊破壞能力又加強了結構的整體剛度。

因此一般將泡沫金屬材料作為內襯材料用于衰減沖擊波，這個課題同樣具有工程應用背景，值得深入研究。對設計防護結構有著重要的理論指導和參考價值。