习常清
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李志强
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敬霖
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王志华
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赵隆茂
稀有金属材料与工程
基于Ashby的规则正立方体单胞模型,研究了轻质泡沫金属材料的拓扑构型(孔隙率和孔径大小)对其热传导性能的影响.利用最小热阻法推导了开孔泡沫金属气固两相的等效热传导系数的表达式,并首次采用简化的积分方法,得到了等效热传导系数的近似解析解.应用ABAQUS有限元分析软件模拟了开孔泡沫金属横断面的热流密度分布和稳态热传导Fourier定律,分析了不同孔隙率和孔径大小开孔泡沫材料的热传导性能.结果表明,多孔泡沫金属的热传导系数随着孔隙率的增大而线性减小,且当孔隙率保持恒定时,热传导系数与孔径的大小无关.理论分析和数值模拟结果吻合较好.研究结果对多孔金属的工程应用具有重要的参考价值.
关键词:
开孔泡沫金属
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等效传热系数
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理论研究
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数值模拟
苏步云
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周志伟
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张建军
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李志强
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王志华
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树学峰
稀有金属材料与工程
基于剖球模型,利用LS-DYNA有限元软件,研究了开孔泡沫金属在冲击载荷作用下的动态力学行为.重点分析了冲击速度、相对密度对泡沫金属的变形模式以及平台应力的影响.结果表明:泡沫金属材料的整体变形模式本质上是微观棱壁的不同变形模式在宏观尺度上的体现,与相对密度和冲击速度有着密切的联系.在不同冲击速度下,材料会出现逐层压溃、混合变形、均匀压缩3种变形模式.材料在逐层压溃和混合变形模式的中后期,会出现局部失稳带,削弱材料的承载能力,导致整体应力水平显著下降.随着材料相对密度的增加,不同变形模式之间的转变速度也随之增大.此外,相对密度、变形模式和惯性效应均会影响到平台应力的改变,从而呈现出相对复杂的变化趋势.
关键词:
开孔泡沫金属
,
剖球模型
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动态力学行为
,
变形模式
