泡沫鋁填充管結構力學性能研究.pdf

1、以泡沫金屬為填充材料制備而成的填充管結構具有輕質、高吸能、高比強度等特點，不僅提高了結構承載力，而且可以減小能耗，降低大氣污染等，在航空航天、交通運輸、環(huán)保、能源及工程建筑等領域中具有廣泛應用。
　　本文研究了泡沫鋁填充管結構的力學性能。首先對泡沫鋁填充單管結構在準靜態(tài)軸向壓縮及三點彎曲條件下的力學性能進行研究;再提出泡沫鋁填充雙管結構，并對其力學性能進行研究;此外，通過Marc有限元模擬軟件對泡沫鋁填充管的準靜態(tài)軸向壓縮及三點彎

2、曲過程進行模擬，并將模擬結果與實驗結果進行比較。
　　對不同高徑比和徑厚比的鋁合金空管及泡沫鋁填充管進行準靜態(tài)軸向壓縮實驗。實驗結果表明:高徑比相同時，泡沫鋁填充管的徑厚比越大，結構越容易發(fā)生變形;徑厚比相同時，高徑比對結構變形的影響不明顯;泡沫鋁填充管結構的力學性能明顯優(yōu)于鋁合金空管，結構的變形過程更加穩(wěn)定，管壁上出現(xiàn)的褶皺分布更加均勻;泡沫鋁填充雙管結構的承載性能和吸能性能要優(yōu)于泡沫鋁填充單管;在相同壓下量時，泡沫鋁填充管的吸

3、能量總量遠遠高于鋁合金空管，但鋁合金空管的單位質量能量吸收率均高于泡沫鋁填充管結構。
　　對泡沫鋁填充方管結構進行準靜態(tài)三點彎曲實驗。分析了管壁材料、管壁厚度、泡沫鋁填充長度、跨距、內管填充等參數(shù)對填充管結構彎曲性能的影響。實驗結果表明:管壁材料為鋁合金時，填充管結構容易發(fā)生斷裂，結構抗彎能力差;管壁材料為不銹鋼時，結構承載能力和吸能能力都得到明顯提高;部分填充管結構仍能承受較高載荷，且單位質量能量吸收率和全填充結構相近;減小跨距