應用表面位移原位分析技術對由泡沫金屬鋁芯和金屬面板組成的三層復合板在循環彎曲載荷條件下的損傷行為進行了觀察和研究。循環彎曲載荷條件下復合板失效的基本方式是表面凹陷(indentation,id)和泡沫鋁內芯切斷(coreshear,cs)。凹陷型失效是與加載壓頭接觸的復合板表面局部壓縮密切相關,該處沿垂直方向的壓縮應變最大。內芯切斷型失效是泡沫鋁內芯中切應變最大的區域發生的剪切破壞。在疲勞應力比r=0時,復合板凹陷型失效的疲勞極限高于內芯切斷型失效的疲勞極限。

對由泡沫金屬鋁芯和金屬面板組成的三層和多層復合板四點彎曲條件下的變形和斷裂行為進行原位觀察。研究結果表明:在彎曲條件下,復合板有兩種基本的破壞方式,一種是復合板表面凹陷(indentation,id),它是表面局部集中塑性變形的結果;另一種是泡沫鋁內芯切斷(coreshear,cs),它是內芯在最大切應力作用下的破壞。對一個給定的三層復合板,當凹陷破壞的載荷極限fid大于內芯切斷的載荷極限fcs時發生內芯切斷式破壞,反之發生表面凹陷式破壞。對于多層復合板,破壞方式受金屬面板制約,不能直接應用三層板的破壞判據。若三層板發生凹陷型破壞,具有與三層板相同金屬面板厚度的多層復合板發生凹陷加內芯切斷的混合型破壞。當三層板只發生內芯切斷型破壞時,具有與三層板相同金屬面板厚度的多層復合板完全發生內芯切斷型破壞。

研究了泡沫鋁芯三明治板材u型彎曲工藝,建立了沖壓彎曲試驗系統,給出了泡沫鋁芯三明治板材彎曲變形模式和載荷位移曲線。綜合運用試驗、塑性力學理論分析了三明治板材沖壓彎曲宏微觀協調變形機制,以及泡沫鋁三明治板材沖壓成形板面-泡沫鋁芯間界面剝離、圓角半徑處過度減薄、泡沫鋁芯剪應力裂紋等主要成形缺陷。探討了壓邊力和沖壓成形板厚的控制規律。

通過采用鋅基合金,配合機械除膜方法制備了全焊結構通孔泡沫鋁夾芯復合板。采用sem/edax分析了焊接區和芯層/面板結合界面結構和化學成分分布,通過準靜態三點彎曲試驗測試不同芯層厚度的泡沫鋁夾芯板的剛度,獲得了載荷-位移曲線和失效形貌。研究表明:泡沫鋁與面板的結合界面存在釬料過渡區,釬料合金元素呈連續梯度分布狀態,三點彎曲過程可分為彈性,塑性和失穩3個階段,彎曲過程平滑,隨著芯層厚度減小,復合板的承載能力顯著下降。在彎曲過程中芯層與面板之間未發生分離失效。

泡沫鋁夾心板是一種新型復合材料,具有低密度、高比強、高比剛度、吸能減振、隔熱、隔音等性能,可廣泛用于航空航天、機械工業、汽車等領域。本文對泡沫鋁夾芯板在三點彎曲載荷下的變形特性進行了試驗研究和數值模擬。基于有限元軟件abaqus建立了泡沫鋁夾芯板的三維有限元模型,并采用擴展有限元法(xfem)對模型在三點彎曲過程中的破壞模式進行了模擬。模擬的結果和試驗結果基本吻合。

用實驗方法研究了三種不同管壁厚度、兩種跨徑的泡沫鋁合金填充圓管的三點彎曲力學性能,得到了泡沫鋁合金填充管結構承載過程中的三種變形模式,即壓入、壓入彎曲和管壁下緣拉裂破壞。給出了空管和泡沫鋁合金填充管的載荷位移曲線,并進行了比較。實驗發現泡沫鋁合金填充管結構的承載能力隨泡沫鋁合金密度的增大而增大,但破壞應變則隨之減小。結構承載力的相對提高量隨著管壁厚度的減小和跨徑的增大而增大。此外,分析了泡沫鋁合金提高填充管結構承載能力的機理。泡沫鋁合金填充使管壁壓入量和管截面抗彎剛度的損失顯著減小,從而提高了結構的抗彎能力。

采用靜態三點彎曲加載方式對粘結法制備的泡沫鋁夾芯板的力學性能進行研究,通過實驗分析不同面板材料和芯層厚度對夾芯板彎曲性能、能量吸收以及失效模式的影響。結果表明:泡沫鋁夾芯板的抗彎極限載荷值及吸能性能由面板材料和芯層厚度共同作用,隨著芯層厚度的增加,極限載荷強度有所提高,鋁面板泡沫鋁夾芯板的極限載荷強度和能量吸收能力的增加遠高于鋼面板的夾芯板;失效模式主要有壓入、芯層剪切和面板屈服。

2011年將增加30%新船訂單 2011年的新造船訂單和2010年相比增長30%，至 4013萬cgt。首爾shinyoung證劵研究院umkyeong-ah 預測“年底和年初相比，新造船價格將會增加10%”。 需求最大的船型可能是集裝箱船，多虧了全球良好的 進出口形勢。 全球造船行業已經觸底的情緒擴散，自從2008年大 幅下降后，新造船的需求不斷提高。隨著造船需求逐 漸增加，全球船公司不再因為新訂單而有更多心理負 擔。因此，造船業樂觀地看待今年的新訂單量，認為 和去年相比將增加近30%。積極預測的原因之一是船舶 融資市場已經再次被激活，這證明新造船市場的全面 復蘇。 2010年下半年船舶融資市場出現復蘇跡象，自雷曼 沖擊以來，2010年第三季度全球船舶融資總額達到最 高，比第二季度增加三倍。至此，長期凍結的船舶融 資市場開始快速復蘇。大多數船舶融資人士預測前

泡沫鋁夾心板芯層泡沫結構的研究

研究了采用軋制復合-粉末冶金發泡法制備的泡沫鋁夾心板的生產工藝,探討了主要工藝條件對芯層泡沫結構的影響,得到了優化的工藝參數。研究結果表明:軋制復合工藝可以使芯層粉末達到很高的致密度,為發泡過程創造了有利條件。軋制復合板適宜的發泡溫度為615~620℃,溫度過高會導致芯層出現大尺寸連通孔。發泡時間對熔融態泡沫體的凝固過程有顯著影響,時間過長會使泡沫層塌陷,發泡溫度為620℃時,經4~6min發泡芯層可形成良好的泡沫結構。

對泡沫鋁合金部分填充方形鋁管三點彎曲性能進行研究。研究發現:泡沫鋁部分填充管承受的彎曲載荷和吸收的能量與空鋁管相比有顯著的提高,變形模式從單褶皺模式變為多褶皺模式;泡沫鋁部分填充管承載能力和能量吸收能力隨著泡沫鋁孔隙率的減少而提高,但是達到極限載荷的位移變短;與全填充管相比,泡沫鋁部分填充管仍然可以承受較高的載荷,同時有效降低結構的總質量,只有當填充長度大于有效填充長度時,泡沫鋁提高鋁管承載能力的作用才能充分發揮;部分填充管對空鋁管的彎曲載荷相對提高量隨鋁管壁厚減小而增大。

提出粉末致密化方法:將粉末放在待連接的兩金屬板之間進行軋制連接,然后直接在爐中進行發泡的方法·這種方法既克服了粘結劑連接的缺點,達到了冶金結合的目的;又使工藝過程縮短,節約了能源·對泡沫孔的形貌特征進行了研究,并對孔壁上鈦的富集和皺褶進行了分析·研究表明,采用粉末與鋼板軋制工藝可以成功地制備出鋼面板泡沫鋁夾心結構;發泡過程中孔的合并以及微孔的產生是影響孔結構的重要因素;鈦顆粒在孔壁上的富集對孔的穩定性起到了一定的積極作用;凝固過程中孔壁上產生了彎曲和皺褶現象,所以對凝固過程的控制也是很重要的·

泡沫鋁夾芯板不僅克服了單一泡沫鋁材料強度較低的缺點;而且還具有泡沫鋁材料的諸多特殊性能,是一種非常有發展潛力的材料之一。通過復合軋制的方法制備了冶金結合的界面的泡沫鋁夾芯板。研究表明,早期發泡的孔隙主要以橫向方向長扁孔為特征,主要是長扁孔的形成與擴展。通過對泡沫鋁芯材在不同的工藝參數下進行發泡得出通過本實驗的最佳混料時間為2h,軋制壓下率為60%~70%,發泡溫度在620~630℃之間,發泡時間在8~10min。

研究了泡沫鋁填充的方形鋁管的準靜態三點彎曲行為.實驗表明:泡沫鋁填充有效地改變了鋁管的局部崩毀變形模式;界面粘接提高了填充結構的抗彎剛度,但使結構易在較小轉角下發生破壞.最后,基于實驗提出了一個分析填充結構彎曲崩塌行為的理論方法,在小轉角下給出了與實驗相當吻合的結果.

采用焊接方法制備了泡沫鋁夾心板,通過對制備出的泡沫鋁夾心板進行三點彎曲實驗,測量其整體的抗彎特性.應用數字圖像相關方法計算了彎曲過程中試樣表面的全場變形響應,結合對載荷-位移曲線的分析,討論了2種不同孔結構夾心板的變形行為.結果表明:由于夾心材料結構上的不同,導致其破壞方式的不同;以閉孔泡沫鋁為夾心的夾心板彎曲吸能比夾心為開孔泡沫鋁的多,而開孔泡沫鋁夾心板的彎曲剛度則更高些,這對泡沫鋁夾心板的設計及工程應用具有實際指導意義.

泡沫鋁夾心板靜態三點彎曲變形行為及力學性能(精)

為研究泡沫鋁/鑄鐵層合梁彎曲載荷時的變化特點,采用ansys方法進行模擬研究。結果表明,層合梁在彎曲載荷作用下的力-撓度曲線變化規律不同于鑄鐵,具有與泡沫鋁相同的吸能和緩沖特性,顯示良好的層合效果;層合梁與泡沫鋁梁的彎曲變形過程相似,在工程應用中有著良好的應用前景。

以zn-22al(za22)基泡沫材料為芯材,ly12鋁板為面板制備了泡沫夾芯復合板。研究了泡沫夾芯復合板的三點彎曲行為,觀察了復合板的破壞模式,分析了復合板彎曲性能的影響因素,運用層合梁剛度優化理論探討了其機理。研究結果表明,za22泡沫夾芯復合板的三點彎曲載荷-位移曲線可按線性段、非線性段和失穩段表示其特征;其彎曲極限載荷隨孔隙率的增大而減小,并且泡沫夾芯復合板表現出明顯的層合效果。三點彎曲載荷作用下,泡沫夾芯復合板的主要失效模式為芯材的剪切破壞。

設計并采用熱壓罐方法生產了由復合材料面板和鋁泡沫芯子組成的復合材料夾芯梁,對其在簡支邊界條件和三點彎曲受載下的失效模式及彎曲剛度進行了實驗研究。研究發現:與其他3種常見的金屬泡沫芯子金屬面板夾芯結構相比,自行設計的面板為層合板的金屬泡沫復合材料夾芯結構具有較高的彎曲比剛度、明顯的重量優勢及可設計性。

介紹了熔體發泡法制備泡沫鋁的工藝方法,分析了增粘劑加入量、tih2加入量和保溫發泡時間對泡沫孔結構的影響,得出了制備具有均勻孔結構泡沫鋁的工藝參數。

采用彈性理論建立了功能梯度材料板的靜力平衡方程,利用靜力平衡方程確定了功能梯度材料板的中性面位置,在此基礎上推導出了功能梯度材料板在溫度場中的非線性彎曲微分方程組,求得了圓板中心撓度與均布載荷的關系式,討論分析了梯度指數、溫度等因素對功能梯度材料板非線性彎曲的影響.把該方法計算結果與有限元計算結果進行了比較,驗證了該方法的計算結果是可靠的.算例分析表明,中性面位置對溫度場中功能梯度材料圓板的非線性彎曲有一定影響,在荷載較大時,宜考慮中性面位置對彎曲的影響.

泡沫鋁因其低密度、高比剛度、緩沖抗震等優良特性,越來越受到人們關注,逐漸將在汽車、航空等領域得到運用。本文介紹了泡沫鋁及泡沫鋁夾心板的幾種主要制備工藝,并對其優缺點進行了闡述性分析。