作為一種應(yīng)用廣泛并且吸能效果優(yōu)異的多功能結(jié)構(gòu)材料,泡沫金屬在實(shí)際工程應(yīng)用中通常處于復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài),因此研究其在主應(yīng)力和主應(yīng)變空間中的初始屈服面和破壞面是很有必要的。然而,多軸拉伸加載的困難導(dǎo)致多軸下的屈服點(diǎn)和破壞點(diǎn)的數(shù)據(jù)量嚴(yán)重不足,難以刻畫在主應(yīng)力和主應(yīng)變空間中的初始屈服面和破壞面。用數(shù)量稀少的數(shù)據(jù)點(diǎn)去表征泡沫金屬的初始屈服面和破壞面存在以偏概全的可能,這也是泡沫金屬初始屈服面和破壞面的表征一直存在爭(zhēng)議的主要原因。因此,只有在主應(yīng)力空間或主應(yīng)變空間中用足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)去直接展示泡沫金屬屈服面和破壞面的全貌,才有可能得到合理的表征結(jié)果。本文建立包含細(xì)觀結(jié)構(gòu)的3D Voronoi閉孔泡沫鋁模型并開展其的多軸加載有限元數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)。在單軸壓縮、單軸拉伸和雙軸拉伸的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上檢驗(yàn)了基體鋁的材料參數(shù)和計(jì)算參數(shù)的合理性。通過預(yù)設(shè)初始力加載的三軸比,可以得到覆蓋整個(gè)主應(yīng)力空間和主應(yīng)變空間許可區(qū)域的動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)點(diǎn),進(jìn)而全面表征準(zhǔn)靜態(tài)屈服面、準(zhǔn)靜態(tài)破壞面和動(dòng)態(tài)破壞面。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）提出了適用于泡沫金屬的多軸加載初始屈服準(zhǔn)則和破壞準(zhǔn)則。初始屈服準(zhǔn)則和破壞準(zhǔn)則是確定初始屈服面和破壞面上數(shù)... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：120 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

泡沫金屬：（a）開孔泡沫金屬；（b）閉孔泡沫金屬

實(shí)驗(yàn)可以反映泡沫金屬的一些基本力學(xué)性能，但于沖擊防護(hù)吸能降噪等工程實(shí)踐，對(duì)泡沫金屬各際工程應(yīng)用時(shí)，泡沫金屬往往在多軸荷載作用下如泡沫鋁夾芯板結(jié)構(gòu)在承受低速?zèng)_擊荷載后，構(gòu)破壞模式，如圖 1-4 所示[35]。這些工程應(yīng)用對(duì)本構(gòu)關(guān)系研究提出新的需求。因?yàn)殪o水壓力會(huì)影沫金屬的多軸力學(xué)響應(yīng)不能僅通過單軸加載實(shí)驗(yàn)泡沫金屬變形的作用。因此，致密金屬常用的一ises 準(zhǔn)則[37]等就不再適用于泡沫金屬材料。且準(zhǔn)確地獲得泡沫金屬多軸力學(xué)性能，只能通過制造困難導(dǎo)致多軸加載工況具有很大的局限性，如雙軸拉伸、軸向圍壓、拉/壓-剪切組合及拉/壓-圖 1-3 泡沫金屬準(zhǔn)靜態(tài)單軸拉伸的應(yīng)力應(yīng)變曲線[17]

多軸實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)的影響，泡沫金屬多軸力學(xué)響應(yīng)不能直接由單軸的發(fā)展使得探究泡沫金屬?gòu)?fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的力相干涉和多軸拉伸試件的夾持等問題都給多軸加致目前現(xiàn)有的多軸實(shí)驗(yàn)工況十分有限。目前，現(xiàn)/壓縮測(cè)試技術(shù)、剪切/扭轉(zhuǎn)組合測(cè)試技術(shù)、和三軸縮測(cè)試技術(shù)裝置的實(shí)驗(yàn)對(duì)象是巖石等硬質(zhì)材料[38, 39]。與泡沫大，往往需要被壓縮到很大的應(yīng)變才會(huì)發(fā)生破壞可以滿足實(shí)驗(yàn)要求。后來在混凝土的雙軸壓縮研的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大，因此 Kupfer 等改圖 1-4 低速?zèng)_擊下泡沫鋁的拉伸-剪切組合破壞模式[35

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3228247