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3种基体材料开孔泡沫金属动力学特征研究

         

摘要

为研究不同基体材料开孔泡沫金属的动力学特性,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)及高速摄像系统开展试验,获得3种开孔泡沫金属试样的应力-应变曲线、应变特性、变形特征。研究结果表明:不同基体材料开孔泡沫金属的动力学特性差异显著,其应力-应变曲线的差异主要体现在弹性上升阶段,泡沫铜和泡沫镍具有明显的跃进现象,泡沫铝的曲线上升较平稳缓慢,且泡沫镍在跃进后出现峰后跌落现象;泡沫金属峰值应力的应变率效应显著,其动力学性能与材料本身缺陷情况、惯性效应、冲击热效应存在密切关联;当试样处于整体变形阶段,试样入射端或胞孔薄弱处存在加速变形区域,易形成应力集中现象,导致试样层面坍塌。研究结果可为泡沫金属防护材料的选取及工程设计提供理论参考。

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