张新春
,
刘颖
,
张建辉
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.15.003
利用显式动力有限元法对三角形蜂窝材料在面内冲击载荷下的动力响应和能量吸收特性进行了研究.具体讨论了相对密度、冲击速度以及冲击方向对蜂窝材料变形模式、平台应力和比能量吸收能力的影响.结果表明,除了胞元的微结构特征参数(例如壁长、壁厚以及扩张角等),蜂窝材料的动力响应特性还依赖于冲击速度和冲击方向.在相对密度和冲击速度不变的前提下,试件沿y方向冲击时表现为更高的平台应力和更强的能量吸收能力.随着冲击速度的增加,惯性效应明显,蜂窝材料的平台应力和能量吸收能力对冲击方向更敏感.将为多胞材料动力学多目标优化设计提供新的设计思路.
关键词:
金属蜂窝
,
冲击响应
,
平台应力
,
能量吸收
,
面内
张云飞
,
林建国
,
姜勇
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.05.006
采用粉末冶金法制备出Ti-35%Nb泡沫合金,并对该泡沫合金的显微组织,静载力学行为和疲劳特性进行了研究.所制备的泡沫合金组织主要由β-Ti组成,孔洞分布均匀,开孔率高,其压缩曲线表现出典型的开孔泡沫材料的变形特征,孔隙率为66%的TiNb泡沫合金的平台应力约为56 MPa,其疲劳强度是15.1 MPa(疲劳寿命N=1×107).疲劳断口分析结果表明微孔和宏孔连接处是容易产生裂纹的地方,裂纹是以塑件疲劳裂纹扩展方式扩展,最终引起了单个孔壁的断裂,从而载荷传递给相邻的孔壁,加速了整个泡沫材料的整体断裂.
关键词:
粉末冶金
,
泡沫合金
,
平台应力
,
疲劳性能
张伟
,
侯文彬
,
胡平
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140616.003
提出了一种具有负泊松比效应的汽车前纵梁吸能盒(NPRC)结构,通过对元胞平台区的失效模式和平台应力的分析,研究了此结构在失效时的力学性能,即等效弹性模量和平台应力在面内加载过程中均能得到一定程度的增强,表现出较好的能量吸收能力.根据NPRC元胞在平台区的力学模型,分别建立了发生弹性屈曲和塑性塌陷时的临界应力公式,得出塑性塌陷是该结构的主要失效模式.通过Matlab程序建立了NPRC元胞的参数化有限元模型,研究了元胞几何参数与平台应力的关系,即元胞的平台应力与长度系数和元胞夹角呈反比,与厚度系数呈正比.通过NPRC结构3×3样件的面内轴向准静态压缩实验验证了有限元分析结果,实验结果表明:NPRC样件等效负泊松比为-11.97,产生密实化现象,平台应力的峰值随着应变的增加逐渐增大,这对提高能量吸收性能具有重要的研究意义.
关键词:
负泊松比
,
吸能盒
,
多孔结构
,
平台应力
,
塑性塌陷
庞秋
,
胡志力
,
王国荣
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60123-7
采用固体粉末包埋工艺将Ce/Cr涂层均匀分布在开孔Ni?Cr?Fe泡沫合金表面.利用静态压缩试验对Ce/Cr涂层改性Ni?Cr?Fe泡沫合金的力学性能进行研究.同时,对静态压缩条件下Ce/Cr涂层Ni?Cr?Fe泡沫合金的变形和破坏机制进行讨论.研究结果表明:添加不同含量的CeO2粉对Ce/Cr涂层泡沫合金力学性能产生较大影响.虽然与初始Ni?Cr?Fe泡沫合金相比密度增加,但是Ce/Cr涂层泡沫合金的屈服强度和能量吸收性能明显提高.尤其2%Ce/Cr(质量分数)涂层泡沫合金的能量吸收性能为初始Ni?Cr?Fe泡沫合金的1.9倍.此外,Ce/Cr涂层泡沫合金的力学性能随着应变速率的增加而增加.扫描电子显微镜(SEM)观察显示变形和开裂是Ce/Cr涂层泡沫合金主要的变形行为.
关键词:
镍基泡沫合金
,
力学性能
,
屈服应力
,
平台应力
,
失效机制
