《泡沫鋁材料的循環變形行為及本構模型研究》是依託西南交通大學，由劉宇傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：泡沫鋁材料的循環變形行為及本構模型研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉宇傑
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
通過系統的細巨觀實驗研究，了解泡沫鋁材料及其夾芯板複合結構的循環變形行為特徵，觀察泡沫鋁材料在循環變形過程中的孔洞微結構演化情況，揭示泡沫鋁金屬循環變形行為的規律和循環變形的細觀機理；通過細觀有限元分析，研究微結構參數對泡沫鋁巨觀力學回響的影響；基於細觀機理，在唯象粘塑性本構框架下，提出新的泡沫鋁循環本構關係；結合泡沫鋁循環本構關係和面板材料循環本構關係，利用有限元軟體對泡沫鋁夾芯板的循環變形行為進行數值模擬和分析。該研究針對泡沫金屬及其複合結構的力學問題這一固體力學研究的熱點和難點問題，研究成果將是對泡沫金屬這一細觀非均勻材料本構關係的重要突破，具有重要的理論意義；同時，研究成果可用於循環載入條件下泡沫鋁結構的設計以及安全性和壽命評估中，對於促進泡沫鋁在輕質化結構中的工程套用，具有重要的套用價值。
結題摘要
針對金屬泡沫循環變形行為實驗研究和本構描述方面的不足，通過系統的實驗研究，了解材循環過程中的變形行為特徵和演化規律，並討論載入應力、孔隙率和孔洞結構的影響，揭示其循環變形變形的內在機理；基於實驗揭示的規律，在多機制本構模型的框架下，將塑形變形分為基體材料變形和孔洞結構變形兩部分，引入相對密度來反映位孔洞結構對變形行為的影響，建立一個基於變形機理的循環本構模型；基於周期性邊界條件，對泡沫鋁壓縮行為進行有限元模擬，討論了孔隙率、孔的形狀、孔的分布對泡沫鋁力學性能的影響。還對泡沫鋁夾芯板的三點彎行為進行了有限元模擬，對泡沫鋁拉壓彈性模量差異對夾芯板變形行為的影響和粘合夾芯板在三點彎載入下的脫粘破壞行為進行了模擬和討論。研究成果將完善泡沫金屬材料的力學性能研究，對於促進泡沫金屬結構件的設計和套用具有重要意義。
