閉孔泡沫鋁的動(dòng)態(tài)壓縮力學(xué)性能試驗(yàn)研究.pdf

1、泡沫鋁作為一種多孔金屬材料，相比于傳統(tǒng)的金屬和有機(jī)材料，具有質(zhì)輕以及更強(qiáng)的吸能能力等優(yōu)點(diǎn)，使其在交通和航空航天領(lǐng)域被廣泛使用。隨著民用建筑抗爆研究的開(kāi)展，泡沫鋁作為吸能材料，逐漸用于減輕爆炸沖擊波對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)的作用。為了揭示泡沫鋁的減爆作用機(jī)理，完善其減爆設(shè)計(jì)理論與方法，亟需對(duì)泡沫鋁材料在高應(yīng)變率下的力學(xué)性能進(jìn)行系統(tǒng)研究。本文利用實(shí)驗(yàn)室的INSTRON高速動(dòng)力加載系統(tǒng)，開(kāi)展了閉孔泡沫鋁材料在高應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)壓縮力學(xué)性能試驗(yàn)研究，主要內(nèi)

2、容和結(jié)論如下:
　　(1)結(jié)合以往的試驗(yàn)研究成果制備出合適尺寸的閉孔泡沫鋁試件。對(duì)霍普金森壓桿（SHPB）試驗(yàn)技術(shù)以及直接撞擊試驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，并介紹了其試驗(yàn)原理及假定。對(duì)實(shí)驗(yàn)室INSTRON高速動(dòng)力加載系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，并根據(jù)試驗(yàn)設(shè)備的性能參數(shù)和工作原理，通過(guò)在作動(dòng)器中加入一段“剛度足夠大的可破壞的”有機(jī)玻璃(PMMA)管，可以解決INSTRON在高速壓縮過(guò)程中存在的減速段問(wèn)題，使其適用于閉孔泡沫鋁的動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)。

3、　　(2)為了研究閉孔泡沫鋁高速壓縮試驗(yàn)中的慣性效應(yīng)，采用改進(jìn)的INSTRON高速動(dòng)力加載系統(tǒng)，并利用正向試驗(yàn)和反向試驗(yàn)技術(shù)對(duì)15、30mm厚的閉孔泡沫鋁試件進(jìn)行試驗(yàn)研究。結(jié)果表明試件越厚，閉孔泡沫鋁在高速壓縮試驗(yàn)中的慣性效應(yīng)越明顯;在加載速度確定的情況下，通過(guò)設(shè)計(jì)合適的試件厚度，可以消除泡沫鋁高速壓縮試驗(yàn)中慣性效應(yīng)的影響。
　　(3)基于慣性效應(yīng)試驗(yàn)的研究結(jié)果，選用15mm厚的閉孔泡沫鋁試件進(jìn)行了10～1000s-1應(yīng)變率下的高