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開(kāi)孔泡沫鋁壓縮力學(xué)性能的有限元分析作為一種新型材料,泡沫鋁具有金屬材料和泡沫材料的雙重屬性。泡沫鋁因?yàn)榫哂兄容^高的強(qiáng)度和剛度以及較低的密度,一般可以作為結(jié)構(gòu)材料。另外泡沫鋁在壓縮過(guò)程中有很長(zhǎng)的應(yīng)力平臺(tái)區(qū),使得它擁有很好的吸能效果,所以泡沫鋁被普遍用在各種吸能結(jié)構(gòu)上。力學(xué)性能研究是材料應(yīng)用方面的基礎(chǔ),泡沫鋁不管是作為結(jié)構(gòu)材料和吸能材料,一般都會(huì)受到壓力的作用,所以本文以泡沫鋁壓縮性能為研究對(duì)象,采用宏觀數(shù)值仿真結(jié)合微觀模型理論分析對(duì)泡沫鋁壓縮力學(xué)性能進(jìn)行研究。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,選擇采用十四面體開(kāi)孔泡孔結(jié)構(gòu)作為泡沫鋁的微孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。建立了泡沫鋁十四面體宏觀模型,利用ANSYS軟件進(jìn)行壓縮模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)其彈性模量和屈服強(qiáng)度進(jìn)行了分析,得到了和理論以及實(shí)驗(yàn)較吻合的結(jié)果。對(duì)相對(duì)密度大小、孔徑尺寸和基體材料等影響泡沫鋁彈性模量和屈服強(qiáng)度的各因素進(jìn)行了分析研究。對(duì)于泡沫鋁吸能方面的研究,本文采用ABAQUS軟件對(duì)泡沫鋁宏觀模型進(jìn)行壓縮模擬,考慮自相接觸,可以得到泡沫鋁壓縮的三個(gè)過(guò)程,即:線彈性階段、壓縮平臺(tái)階段和壓實(shí)階段等。利用壓縮過(guò)程中所得到的數(shù)據(jù),可以得出泡沫鋁吸能效率曲線和理想吸能效率曲線,從而對(duì)泡沫鋁吸能效率進(jìn)行評(píng)價(jià)。同時(shí)又研究了不同密度和不同基體材料對(duì)泡沫鋁吸能性的影響。鑒于泡沫鋁的優(yōu)良吸能特性,其已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,特別是被廣泛用在各種吸能部件上,已經(jīng)有很多的汽車(chē)結(jié)構(gòu)填充了泡沫鋁來(lái)增加碰撞中的吸能效果,如汽車(chē)前縱梁。本文為了研究泡沫鋁在汽車(chē)前縱梁中的緩沖吸能作用,對(duì)汽車(chē)碰撞過(guò)程進(jìn)行了簡(jiǎn)化的處理,對(duì)比分析了添加泡沫鋁的前縱梁和不添加泡沫鋁的前縱梁兩

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