| 泡沫金属在冲击载荷下的动态压缩行为 |
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| 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. DOI: 10.11883/1001-1455(2014)03-0278-07 |
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| 作者姓名： | 张 健 赵桂平 卢天健 |
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| 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 |
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| 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)~~ |
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| 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。
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| 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 |
Highspeedcompressionbehaviourofmetalliccellularmaterialsunderimpactloading |
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| ZhangJian,ZhaoGui-ping,LuTian-jian. Highspeedcompressionbehaviourofmetalliccellularmaterialsunderimpactloading[J]. Explosion and Shock Waves, 2014, 34(3): 278-284. DOI: 10.11883/1001-1455(2014)03-0278-07 |
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| Authors: | ZhangJian ZhaoGui-ping LuTian-jian |
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| Affiliation: | State Key Laboratory for Strength and Vibration of Mechanical Structure, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, Shaanxi, China |
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| Abstract: | Atwo-dimensionalfiniteelementmodelwascreatedfromatomographicimageofthealuminumfoams,whichrepresentsthecellshapeandgeometricdistributionofrealfoams.Todeterminethemechanicalpropertiesofcellwallmaterial,theuniaxialstressversusstraincurve,predictednumericallyforaluminumfoam,wasfittedtothatmeasuredexperimentally.Wemainlydiscusstheshockwavepropagation,theinertialeffectandthestrengthofthestressonthestationaryendofmetalliccellularmaterialsunderhighspeedcompression.Asforaluminumfoamswithrelativedensity0.3,theelasticwavespeediscalculatedtobe5km/s,whilsttheplasticwavespeedincreasesfrom83to294m/s,withthecompressionvelocityincreasingfrom50to200m/s.Withinthecompressionvelocityrangeof50-100m/s,thedeformationmodeschangefromrandom modetoprogressivemode.However,nodistinctcriticalvelocityareobserved.Thedynamiclockingstrainincreaseswiththeincreasingcompressionvelocity.Secondcompressionprocessoccursinmetalliccellularmaterialswhentheplasticwavereflectsonthestationaryend.Accordingly,thesecondstressplateauappearsonthestationaryend,whichincreaseswiththeincreasingcompressionvelocityduetoinertiaeffect. |
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| Keywords: | solidmechanics plasticwavespeed mesoscopicFEmodel closed-cellaluminumfoams strengthenhancement')" href=" #" >
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