泡沫鋁及其填充結構的制備和力學性能研究.pdf

1、采用適于工業化生產的熔體發泡法，制備出了孔結構分布均勻、力學性能良好的泡沫鋁樣品，并對熔體發泡法制備工藝各過程及實驗參數的影響進行詳細的分析。將泡沫鋁與薄壁鋁管結合制備出了泡沫鋁填充管及部分填充管。
　　 對泡沫鋁進行了壓縮和拉伸實驗。結果表明：泡沫鋁壓縮時變形機理為逐層坍塌；泡沫鋁拉伸時彈性模量與相對密度的平方成正比，抗拉強度與相對密度成正比。
　　 對泡沫鋁填充管做了縱向壓縮和橫向壓縮實驗。結果表明：縱向壓縮時，泡沫

2、鋁填充管和鋁管的變形模式相同，都是對稱疊縮變形模式，但是填充管產生的折疊比空鋁管多。由于泡沫鋁和鋁管之間相互作用的存在，填充管的壓縮載荷和吸收的能量均遠高于泡沫鋁和鋁管單獨承載時承受的壓縮載荷和吸收的能量之和。橫向壓縮時，泡沫鋁填充管的壓縮載荷和吸收的能量均低于泡沫鋁和鋁管單獨承載時承受的壓縮載荷和吸收的能量之和，同時泡沫鋁填充管橫向壓縮時的承載能力和能量吸收能力均遠低于軸向壓縮時的承載能力和能量吸收能力。
　　 對泡沫鋁部分填

3、充管進行了彎曲實驗。結果表明：泡沫鋁部分填充管承受的彎曲載荷和吸收的能量與鋁管相比有顯著的提高，彎曲變形模式從空鋁管的單褶皺模式轉變為多褶皺模式。部分填充管與全填充管相比，在承受較高的載荷的同時，還有效地降低了結構的總重量。只有當填充長度大于有效填充長度時，泡沫鋁的填充才能充分發揮提高鋁管彎曲承載能力的作用。泡沫鋁填充管對空鋁管的載荷相對提高量隨著鋁管壁厚的減小而增大，隨跨距的減小而提高。
　　 隨著泡沫鋁孔隙率的減小，泡沫鋁的