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    開(kāi)孔泡沫鋁制備及其性能研究(二十三)

    日期:24-09-24     時(shí)間:09:56 來(lái)源: 益榮金屬

    開(kāi)孔泡沫鋁制備及其性能研究(二十三)

    高孔隙率泡沫鋁填充圓管壓縮性能的研究(3

    實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析(1)

    開(kāi)孔泡沫鋁夾芯圓管的壓縮性能(1)

    1)高孔隙率開(kāi)孔泡沫鋁夾芯圓管的壓縮性能

    a、兩種尺寸的石膏型熔模法制備開(kāi)孔泡沫鋁的準(zhǔn)靜態(tài)壓縮載荷-位移曲線:均表現(xiàn)出三個(gè)明顯的變形特征階段,即彈性段、塑性平臺(tái)段和致密化段。在彈性段,位移較小,壓縮載荷增大得較快。當(dāng)載荷增加到一定值,即達(dá)到開(kāi)孔泡沫鋁的屈服載荷,開(kāi)孔泡沫鋁發(fā)生屈服,之后隨著壓縮位移的增大,載荷增加較為緩慢,形成載荷的平臺(tái)段。隨著壓縮位移的繼續(xù)增大,當(dāng)進(jìn)入致密化段后,開(kāi)孔泡沫鋁的孔棱全部壓塌并相互接觸,壓縮載荷迅速上升。

    另一方面,由于ZL101鋁合金為脆性材料,使得泡沫ZL101鋁合金在壓縮過(guò)程中骨架脆性斷裂,逐層坍塌,即為平臺(tái)段的波動(dòng)現(xiàn)象。在壓縮的整個(gè)過(guò)程中,1#試樣泡沫鋁所受載荷較2#試樣泡沫鋁載荷大。

    b、兩種尺寸的空心圓管與石膏型熔模法制備的開(kāi)孔泡沫鋁夾芯管的壓縮載荷-位移曲線:通過(guò)比較兩種尺寸的空心圓管壓縮過(guò)程,可以發(fā)現(xiàn)在整個(gè)壓縮過(guò)程中,當(dāng)發(fā)生相同的壓縮位移時(shí),3#試樣空心圓管所承受載荷大于4#試樣空心圓管。這是由于兩種圓管的徑厚比不同,前者的徑厚比為21.7,后者的徑厚比為30.4??招膱A管徑厚比越大,則在壓縮過(guò)程中越容易發(fā)生變形,從而發(fā)生相同的壓縮位移時(shí)所受載荷較小。可見(jiàn),空心圓管的壓縮行為與其本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)有著密切的關(guān)系。

    通過(guò)比較兩種尺寸的泡沫鋁夾芯圓管與空心圓管的壓縮載荷-位移曲線,可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)泡沫鋁填充后的圓管較空心圓管,在壓縮過(guò)程中發(fā)生相同位移時(shí)所受載荷有所提高,且曲線的波動(dòng)頻率與波動(dòng)幅度有所下降。此外,與空心圓管相比,泡沫鋁夾芯圓管發(fā)生初始屈服的壓縮位移及屈服載荷都有所增加,如表4-2所示??梢?jiàn),石膏型熔模法所制備的開(kāi)孔泡沫鋁夾芯圓管的壓縮力學(xué)性能優(yōu)于空心圓管。


                                       4-2準(zhǔn)靜態(tài)壓縮初始屈服位移及初始屈服最大載荷

    試樣編號(hào)

    試樣尺寸

    試樣類(lèi)型

    初始屈服位移/mm

    初始屈服最大載荷/kN

    3#

    022.6mm×33mm

    空心圓管

    1.3127

    23.4074

    4#

    020.6mm×33mm

    空心圓管

    0.7125

    12.0263

    5#

    022.6mm×33mm

    石膏型熔模法制備泡沫鋁夾芯圓管

    2.213

    24.8849

    6#

    020.6mm×33mm

    石膏型熔模法制備泡沫鋁夾芯圓管

    1.0681

    12.6932

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