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| 泡沫金属在冲击载荷下的动态压缩行为 | |
| 引用本文： | 张 健,赵桂平,卢天健.泡沫金属在冲击载荷下的动态压缩行为[J].爆炸与冲击,2014,34(3):278-284. |
| 作者姓名： | 张 健 赵桂平 卢天健 |
| 作者单位： | 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室,陕西 西安 710049 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(11021202);国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2011CB610305);陕西省自然科学基金项目(2011JM1012)~~ |
| 摘 要： | 基于微CT扫描影像信息,建立泡沫金属材料二维细观有限元模型,考虑不规则胞孔的不均匀分布,根据实验结果拟合孔壁材料的弹塑性本构参数。研究了泡沫金属在不同加载速度下的压缩变形机理,重点讨论泡沫金属中弹塑性波的传播、惯性效应和从冲击端传递到静止端的应力变化特征。对于相对密度为0.3的泡沫铝,弹性波速约为5 km/s,与孔壁材料的弹性波速相当,塑性波速表现为随着加载速度的增大而增大。在加载速度为50~100 m/s间变形模式从准静态模式转变为动态模式,未发现明显的临界速度,动态锁死应变随着加载速度的增大而增大。由于塑性波发生反射,试件会发生二次压缩过程,相应地,静止端产生二次应力平台。受惯性作用的影响,二次应力平台也随着加载速度的增大而提高。 |
| 关 键 词： | 固体力学 塑性波速 细观有限元模型 闭孔泡沫铝 应力增强 |
| 收稿时间： | 2012-11-13 |
Highspeedcompressionbehaviourofmetalliccellular materialsunderimpactloading |
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| ZhangJian,ZhaoGui-ping,LuTian-jian.Highspeedcompressionbehaviourofmetalliccellular materialsunderimpactloading[J].Explosion and Shock Waves,2014,34(3):278-284. | |
| Authors: | ZhangJian ZhaoGui-ping LuTian-jian |
| Institution: | State Key Laboratory for Strength and Vibration of Mechanical Structure, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, Shaanxi, China |
| Abstract: | Atwo-dimensionalfiniteelementmodelwascreatedfromatomographicimageofthealuminumfoams, whichrepresentsthecellshapeandgeometricdistributionofrealfoams.Todetermine themechanicalpropertiesofcellwallmaterial,theuniaxialstressversusstraincurve,predictednumericallyforaluminumfoam, wasfittedtothatmeasuredexperimentally.Wemainlydiscussthe shockwavepropagation,theinertialeffectandthestrengthofthestressonthestationaryendofmetalliccellularmaterialsunderhighspeedcompression. Asforaluminumfoamswithrelativedensity 0.3,theelasticwavespeediscalculatedtobe5km/s,whilsttheplasticwavespeedincreasesfrom83 to294m/s,withthecompressionvelocityincreasingfrom50to200m/s.Withinthecompressionvelocityrangeof50- 100m/s,thedeformationmodeschangefromrandom modetoprogressivemode. However,nodistinctcriticalvelocityareobserved.Thedynamiclockingstrainincreaseswiththeincreasingcompressionvelocity. Secondcompressionprocessoccursinmetalliccellularmaterialswhen theplasticwavereflectsonthestationaryend.Accordingly,thesecondstressplateauappearsonthe stationaryend,whichincreaseswiththeincreasingcompressionvelocityduetoinertiaeffect. |
| Keywords: | solidmechanics plasticwavespeed mesoscopicFEmodel closed-cellaluminumfoams strengthenhancement" target="_blank">strengthenhancement')" href="#"> strengthenhancement |
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