泡沫鋁及其填充結(jié)構(gòu)的制備和力學(xué)性能研究.pdf

1、采用適于工業(yè)化生產(chǎn)的熔體發(fā)泡法，制備出了孔結(jié)構(gòu)分布均勻、力學(xué)性能良好的泡沫鋁樣品，并對熔體發(fā)泡法制備工藝各過程及實(shí)驗(yàn)參數(shù)的影響進(jìn)行詳細(xì)的分析。將泡沫鋁與薄壁鋁管結(jié)合制備出了泡沫鋁填充管及部分填充管。
　　 對泡沫鋁進(jìn)行了壓縮和拉伸實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：泡沫鋁壓縮時(shí)變形機(jī)理為逐層坍塌；泡沫鋁拉伸時(shí)彈性模量與相對密度的平方成正比，抗拉強(qiáng)度與相對密度成正比。
　　 對泡沫鋁填充管做了縱向壓縮和橫向壓縮實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：縱向壓縮時(shí)，泡沫

2、鋁填充管和鋁管的變形模式相同，都是對稱疊縮變形模式，但是填充管產(chǎn)生的折疊比空鋁管多。由于泡沫鋁和鋁管之間相互作用的存在，填充管的壓縮載荷和吸收的能量均遠(yuǎn)高于泡沫鋁和鋁管單獨(dú)承載時(shí)承受的壓縮載荷和吸收的能量之和。橫向壓縮時(shí)，泡沫鋁填充管的壓縮載荷和吸收的能量均低于泡沫鋁和鋁管單獨(dú)承載時(shí)承受的壓縮載荷和吸收的能量之和，同時(shí)泡沫鋁填充管橫向壓縮時(shí)的承載能力和能量吸收能力均遠(yuǎn)低于軸向壓縮時(shí)的承載能力和能量吸收能力。
　　 對泡沫鋁部分填

3、充管進(jìn)行了彎曲實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：泡沫鋁部分填充管承受的彎曲載荷和吸收的能量與鋁管相比有顯著的提高，彎曲變形模式從空鋁管的單褶皺模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎囫薨櫮Ｊ?。部分填充管與全填充管相比，在承受較高的載荷的同時(shí)，還有效地降低了結(jié)構(gòu)的總重量。只有當(dāng)填充長度大于有效填充長度時(shí)，泡沫鋁的填充才能充分發(fā)揮提高鋁管彎曲承載能力的作用。泡沫鋁填充管對空鋁管的載荷相對提高量隨著鋁管壁厚的減小而增大，隨跨距的減小而提高。
　　 隨著泡沫鋁孔隙率的減小，泡沫鋁的