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基于剖球模型的开孔泡沫金属动态力学行为研究
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:稀有金属材料与工程
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:O347[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]太原理工大学,山西太原030024, [2]中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室,甘肃兰州730000
  • 相关基金:国家自然科学基金(11172195,11172196,11072166)
  • 相关项目:强动载荷下碳纤维增强复合夹芯结构的动力行为及其吸能机理研究
中文摘要:

基于剖球模型,利用LS-DYNA有限元软件,研究了开孔泡沫金属在冲击载荷作用下的动态力学行为。重点分析了冲击速度、相对密度对泡沫金属的变形模式以及平台应力的影响。结果表明:泡沫金属材料的整体变形模式本质上是微观棱壁的不同变形模式在宏观尺度上的体现,与相对密度和冲击速度有着密切的联系。在不同冲击速度下,材料会出现逐层压溃、混合变形、均匀压缩3种变形模式。材料在逐层压溃和混合变形模式的中后期,会出现局部失稳带,削弱材料的承载能力,导致整体应力水平显著下降。随着材料相对密度的增加,不同变形模式之间的转变速度也随之增大。此外,相对密度、变形模式和惯性效应均会影响到平台应力的改变,从而呈现出相对复杂的变化趋势。

英文摘要:

The dynamic crushing behaviors of the open-cell foams based on sphere-subtracted models were simulated by the LS-DYNA finite element software.Particularly,the influences of impacting velocity and relative density on deformation modes and plateau stress of the metallic foams were investigated.The simulation results indicate that the whole deformation modes of the metallic foams essentially reflect the different deformation modes of micro struts and have close relationship with the relative density and impact velocity.Under different impact velocities,the metallic foams present three different types of deformation modes,i.e.,shock,transition and homogeneous deformation mode.With further deformation,a narrow localized instability band develops gradually in the mid-to-late shock and transition deformation mode.It weakens the bearing capacity of the metallic foams corresponding to apparent drop of the entire stress and plateau stress curves.The critical velocities,at which deformation modes switch from one mode to another,increase with relative density increasing.In addition,relative density,deformation mode and the inertia effect would affect the change of the plateau stress and thus the changing trend of the plateau stress is complex.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715