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
王堃
,
孙勇
,
彭明军
,
樊卓志
材料导报
简要介绍了蜂窝夹芯板的结构及特点,利用ANSYS有限元模拟软件模拟分析了小球低速冲击对蜂窝铝板的损伤变形.在冲击条件参数不变的情况下,研究了蜂窝铝板结构参数(蜂窝芯边长、蜂窝芯壁厚、蒙皮板厚)对冲击变形以及吸收能量的影响.结果表明,冲击速度越快,能量吸收系数越高,蜂窝芯厚度、蒙皮板厚度增加和蜂窝芯边长减小均使蜂窝铝板耐冲击能力有所提升.
关键词:
蜂窝夹芯板
,
模拟仿真
,
ANSYS
,
低速冲击
,
能量吸收
乔吉超
,
奚正平
,
汤慧萍
,
王建永
,
朱纪磊
稀有金属材料与工程
主要对金属多孔材料的压缩性能进行分析,并着重介绍了最近几年该领域国内外的最新研究进展.讨论压缩性能对金属多孔材料性质的影响,强调金属多孔材料压缩过程中的能量吸收性质,最后给出了金属多孔材料压缩性能中存在的不足.
关键词:
金属多孔材料
,
压缩性能
,
能量吸收
,
功能材料
,
结构材料
曹晓卿
,
杨桂通
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.01.003
研究热处理对渗流法生产的开孔泡沫Al-Mg-Si合金在动态(～2.1×103s-1)和准静态(1.0×10-3s-1)加载条件下压缩力学性能及能量吸收特性的影响.分别在MTS810材料试验机和分离式Hopkinson压杆(SHPB)上对泡沫铝合金材料在加工态(F)、时效处理(A)和固溶处理加时效(T6)三种状态下进行了单向压缩实验.结果表明:与加工态下相比,经时效硬化及T6强化的泡沫铝合金的动态和静态压缩强度提高、平台区缩短,而且均表现出对应变率的敏感性.尤其值得注意的是纯时效硬化与T6强化相比,不经固溶处理就可达到提高平台应力及单位体积能量吸收量的目的,是一种值得推广的泡沫铝合金强化处理方法.
关键词:
泡沫铝合金
,
热处理
,
力学性能
,
能量吸收
,
应变率敏感性
王永
,
祖国胤
,
李兵
,
姚广春
功能材料
利用熔体发泡法制备了颗粒增强铝合金基闭孔泡沫铝,进行了准静态压缩和动态压缩实验,并且与铝合金基泡沫铝的相关性能进行了比较.研究了不同相对密度的泡沫铝准静态压缩和动态压缩性能.添加颗粒能增强基体合金性能,改善泡沫压缩效果.结果表明,在动态压缩和准静态压缩中,随着密度增加,颗粒增强基泡沫铝的平台应力和弹性模量逐渐增大;动态情形下的能量吸收能力要高于准静态情形下的能量吸收能力.向熔体中添加适当比例的粉煤灰颗粒可产生显著的基体增强效果,有效提高泡沫铝的压缩性能.
关键词:
颗粒增强泡沫铝
,
准静态压缩
,
动态压缩
,
能量吸收
孙颖
,
王国军
,
张典堂
,
陈利
,
张明
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.04.008
采用分离式霍普金森压杆(SHPB)动态测试系统和岛津材料试验机,对材料厚度方向的压缩性能进行实验研究,得到了三种高应变率(360,710s-1和1120s-1)和准静态下的压缩应力-应变关系,压缩强度和冲击吸能,通过冲击破坏形貌探讨材料的动态压缩破坏模式和吸能机理.结果表明:UHMWPE/乙烯基酯2.5D角联锁机织复合材料厚度方向的压缩性能是与应变率相关的,其屈服应力、屈服应力下应变和压缩模量对应变率都是敏感的,同时,表现出明显的应变率强化效应;动态压缩下材料的破坏开始于经纱在试样表面的弯曲处,并沿着厚度方向发生剪切断裂;纤维束与树脂的分离和纤维束的剪切破坏是主要的破坏模式,组分材料的弹性吸能和纤维束的剪切断裂吸能是材料的主要吸能机理.
关键词:
UHMWPE/乙烯基酯
,
2.5D角联锁机织复合材料
,
动态压缩
,
能量吸收
,
破坏模式
黄粒
,
杨东辉
,
王辉
,
叶丰
,
吕昭平
中国有色金属学报
采用熔体发泡法制备孔隙率为71.5％～72.5％、孔结构均匀的泡沫Al-0.2Sc-0.17Zr合金.研究孔结构、胞壁显微组织以及等时时效对其压缩和能量吸收性能的影响.结果表明:泡沫铝合金的孔径约为1 mm,且多呈球形;初生Al3(Zr,Sc,Ti)相具有层状结构,并能有效细化铸态晶粒(尺寸约为50 μm);在200～600℃等时时效过程中,泡沫试样的压缩性能随温度升高呈现先升高后下降的趋势,325和425℃分别表现出由Sc和Zr大量析出引起的两个明显的强度峰;时效至425℃时试样的能量吸收能力最强,且峰值时效附近的试样能量吸收效率均得到提高,高效阶段更持久;TEM实验结果表明,时效至425℃的泡沫铝试样胞壁中弥散分布着大量细小、共格的二次Al3(Sc,Zr,Ti)相,其粒径为2.1～4.1 nm,这些相能钉扎晶界,阻碍位错运动,因而能显著提高泡沫铝合金的压缩和吸能性能.
关键词:
闭孔泡沫铝钪锆合金
,
压缩性能
,
能量吸收
,
纳米析出相
黄粒
,
杨东辉
,
王辉
,
吕昭平
,
叶丰
机械工程材料
采用熔体发泡法(以钙为增黏剂,TiH2为发泡剂)成功制备出孔隙率为(78±0.5)％、孔结构均匀的泡沫Al-0.16Sc合金,对其进行300℃等温时效处理,采用室温准静态压缩试验,研究了时效前后该合金的压缩和能量吸收性能.结果表明:300℃等温时效能明显提高泡沫铝合金的屈服强度,且其能在时效720h内基本保持不变；经较佳时效工艺处理(5～720h)后泡沫铝合金的屈服强度明显高于T6态Al-0.24Sc合金的和泡沫铝的,且接近于高强泡沫AlCu5Mn合金的；同时,300℃等温时效亦能明显提升该泡沫合金的能量吸收性能,时效10h后其能量吸收能力与高强泡沫AlCuSMn合金的相当,且能量吸收效率稳定.
关键词:
泡沫铝钪合金
,
压缩性能
,
能量吸收
,
等温时效处理
李裕春
,
程克明
,
刘强
,
毛益明
,
沈蔚
材料科学与工程学报
利用LS-DYNA有限元软件模拟了卵形弹倾斜冲击作用下平纹织物的动态响应,分析了织物的变形、纱线断裂以及能量吸收特性,讨论了边界约束条件对织物动态响应的影响.结果表明:在弹体贯穿织物过程中,纱线应变能和摩擦耗散能是弹体动能转变的主要形式.在给定的计算时间内,对于四边无约束、对边(经向和纬向)固定约束和四边固定约束的四种边界条件,两者之和占弹体动能损失量的比例不小于80.5%.模拟结果还表明,边界条件对织物的变形、纱线断裂以及能量吸收特性均有明显影响.边界条件不同,纱线断裂数目不同,弹体动能损失量转变成其它能量的比例也不同,导致织物的能量吸收特性也发生变化.
关键词:
平纹织物
,
弹道冲击
,
能量吸收
,
边界条件
,
断裂
