基于瞬间液相连接成形泡沫铝三明治的弯曲失效行为 |
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引用本文: | 张均闪,马浩源,安钰坤,曹梦真,杨瑞起.基于瞬间液相连接成形泡沫铝三明治的弯曲失效行为[J].航空材料学报,2023(2):107-117. |
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作者姓名: | 张均闪 马浩源 安钰坤 曹梦真 杨瑞起 |
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作者单位: | 1. 山东理工大学机械工程学院;2. 山东鸿宇风机有限公司 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51904179);;山东省自然科学基金(ZR2019BEM004); |
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摘 要: | 泡沫铝三明治结构(aluminum foam sandwich, AFS)既具有泡沫铝轻质、阻尼减震、吸能防护等优异特性,又能解决单一泡沫铝强度较低、易损坏等问题,在航空航天、汽车制造、轨道交通、精密机床等工业领域具有广阔的应用前景。本工作基于熔体发泡法,采用瞬间液相结合技术,以纯TA2为面板、Al-2Ca合金为发泡基材,制备尺寸为80 mm×80 mm×18 mm的泡沫铝三明治结构,泡沫芯中含有大量均匀的孔隙,其中多面体状的孔隙占据了较大面积;面板与芯层之间观察到平均厚度为7.5μm的结合界面,各元素在结合层处形成扩散并以金属间化合物的形式存在。测试结果表明:不同密度的三明治结构在弯曲实验下的载荷曲线呈现出线弹性区、快速降载区和平台区三个明显的区域;试样所能承受的最大峰值载荷为1120.5 N、屈服强度为15.64 MPa,随着密度的提高,芯部孔隙率的减小,AFS材料的抗弯强度随之提高;弯曲程度在15 mm时,AFS密度增加15.9%的情况下,弯曲吸能WEA和比吸能WSEA分别提高3.59倍和3.22倍;失效模式为泡沫铝芯层的压缩密实变形和芯材剪切、开裂以及TA2面板的弯曲变形和剥离...
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关 键 词: | 泡沫铝三明治结构 TA2面板 弯曲性能 失效模式 |
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