鋁合金四棱錐點(diǎn)陣夾芯材料的制備及其力學(xué)性能研究.pdf

1、本文采用拼裝工藝制備6061鋁合金四棱錐點(diǎn)陣夾芯材料,將帶有插針插孔的基本拼裝單元按一定順序拼裝成四棱錐點(diǎn)陣夾芯體,并采用釬焊工藝互連芯體與面板,通過選擇不同的芯體桿元寬度制備不同相對(duì)密度(0.052～0.068)的四棱錐點(diǎn)陣夾芯材料。通過準(zhǔn)靜態(tài)壓縮性能測(cè)試,研究不同相對(duì)密度的四棱錐點(diǎn)陣夾芯材料的準(zhǔn)靜態(tài)壓縮性能以及能量吸收性能。根據(jù)壓縮結(jié)果結(jié)合三個(gè)力學(xué)模型進(jìn)行峰值壓縮強(qiáng)度的分析比較,并提出力學(xué)性能強(qiáng)化方案,從形狀優(yōu)化、拓?fù)鋬?yōu)化兩方面進(jìn)行

2、四棱錐點(diǎn)陣夾芯材料的設(shè)計(jì)、制備及力學(xué)性能研究。
　　 研究表明四棱錐點(diǎn)陣夾芯材料的壓縮過程包括線彈性變形、塑性屈服、致密化三個(gè)階段。隨著芯體相對(duì)密度的增加,其峰值壓縮強(qiáng)度也在增加。非彈性屈曲模型根據(jù)相對(duì)密度、基體材料屈服強(qiáng)度、應(yīng)變硬化能力成功預(yù)測(cè)了鋁合金四棱錐點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的峰值壓縮強(qiáng)度,預(yù)測(cè)值與測(cè)量值有良好的一致性。四棱錐點(diǎn)陣夾芯材料的能量吸收能力在整個(gè)壓縮過程中單調(diào)增加,隨著夾芯相對(duì)密度的增加,能量吸收能力也在增加。不同相對(duì)密

3、度的四棱錐點(diǎn)陣夾芯材料能量吸收效率曲線形狀相似,呈現(xiàn)先升后降的現(xiàn)象,均在應(yīng)變0.25左右達(dá)到峰值,能量吸收效率很高,在一個(gè)寬應(yīng)變范圍內(nèi)(0.15～0.35)維持在70％以上。形狀優(yōu)化中將四棱錐點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的開孔角度由30°減少為15°,使得四棱錐點(diǎn)陣夾芯材料力學(xué)性能得到進(jìn)一步的改善,其比強(qiáng)度和單位質(zhì)量能量吸收相較于之前未優(yōu)化的點(diǎn)陣夾芯材料分別提高了25%和30%左右;拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化在減輕四棱錐點(diǎn)陣夾芯材料質(zhì)量的同時(shí),進(jìn)一步的提高了峰值壓縮強(qiáng)度