张新春
,
刘颖
,
张建辉
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.15.003
利用显式动力有限元法对三角形蜂窝材料在面内冲击载荷下的动力响应和能量吸收特性进行了研究.具体讨论了相对密度、冲击速度以及冲击方向对蜂窝材料变形模式、平台应力和比能量吸收能力的影响.结果表明,除了胞元的微结构特征参数(例如壁长、壁厚以及扩张角等),蜂窝材料的动力响应特性还依赖于冲击速度和冲击方向.在相对密度和冲击速度不变的前提下,试件沿y方向冲击时表现为更高的平台应力和更强的能量吸收能力.随着冲击速度的增加,惯性效应明显,蜂窝材料的平台应力和能量吸收能力对冲击方向更敏感.将为多胞材料动力学多目标优化设计提供新的设计思路.
关键词:
金属蜂窝
,
冲击响应
,
平台应力
,
能量吸收
,
面内
乔吉超
,
奚正平
,
汤慧萍
,
王建永
,
朱纪磊
稀有金属材料与工程
主要对金属多孔材料的压缩性能进行分析,并着重介绍了最近几年该领域国内外的最新研究进展.讨论压缩性能对金属多孔材料性质的影响,强调金属多孔材料压缩过程中的能量吸收性质,最后给出了金属多孔材料压缩性能中存在的不足.
关键词:
金属多孔材料
,
压缩性能
,
能量吸收
,
功能材料
,
结构材料
黄粒
,
杨东辉
,
王辉
,
叶丰
,
吕昭平
中国有色金属学报
采用熔体发泡法制备孔隙率为71.5％～72.5％、孔结构均匀的泡沫Al-0.2Sc-0.17Zr合金.研究孔结构、胞壁显微组织以及等时时效对其压缩和能量吸收性能的影响.结果表明:泡沫铝合金的孔径约为1 mm,且多呈球形;初生Al3(Zr,Sc,Ti)相具有层状结构,并能有效细化铸态晶粒(尺寸约为50 μm);在200～600℃等时时效过程中,泡沫试样的压缩性能随温度升高呈现先升高后下降的趋势,325和425℃分别表现出由Sc和Zr大量析出引起的两个明显的强度峰;时效至425℃时试样的能量吸收能力最强,且峰值时效附近的试样能量吸收效率均得到提高,高效阶段更持久;TEM实验结果表明,时效至425℃的泡沫铝试样胞壁中弥散分布着大量细小、共格的二次Al3(Sc,Zr,Ti)相,其粒径为2.1～4.1 nm,这些相能钉扎晶界,阻碍位错运动,因而能显著提高泡沫铝合金的压缩和吸能性能.
关键词:
闭孔泡沫铝钪锆合金
,
压缩性能
,
能量吸收
,
纳米析出相
黄粒
,
杨东辉
,
王辉
,
吕昭平
,
叶丰
机械工程材料
采用熔体发泡法(以钙为增黏剂,TiH2为发泡剂)成功制备出孔隙率为(78±0.5)％、孔结构均匀的泡沫Al-0.16Sc合金,对其进行300℃等温时效处理,采用室温准静态压缩试验,研究了时效前后该合金的压缩和能量吸收性能.结果表明:300℃等温时效能明显提高泡沫铝合金的屈服强度,且其能在时效720h内基本保持不变；经较佳时效工艺处理(5～720h)后泡沫铝合金的屈服强度明显高于T6态Al-0.24Sc合金的和泡沫铝的,且接近于高强泡沫AlCu5Mn合金的；同时,300℃等温时效亦能明显提升该泡沫合金的能量吸收性能,时效10h后其能量吸收能力与高强泡沫AlCuSMn合金的相当,且能量吸收效率稳定.
关键词:
泡沫铝钪合金
,
压缩性能
,
能量吸收
,
等温时效处理
肖红亮
,
时捷
,
曹文全
,
雍岐龙
,
董瀚
钢铁
利用51B式7.62mm手枪弹对不同强度和塑性的薄钢板进行枪击试验,采用ANSYS/LS-DYNA软件对试验过程进行数值模拟,对试验和数值模拟过程的钢板破坏形貌、背凸高度、残余弹丸长度等宏观形貌进行比较。结合抗弹过程中弹丸和钢板消耗的能量,分析了强度和塑性对钢板抗弹性能的影响。结果表明：尽管两种钢板的抗拉强度和断后伸长率差异较大,但其抗51B式7.62mm手枪弹性能相当。试验和数值模拟结果吻合较好,模拟方法能够正确地反映弹丸冲击靶板过程。因较高强度钢板使弹丸变形消耗的能量大于较低强度钢板,塑性较好钢板本身变形消耗的能量大于较低塑性钢板,从而解释了两种钢板抗弹性能相当的试验结果。
关键词:
薄钢板
,
51B式7.62mm手枪弹
,
耗能分析
,
数值模拟
张前锦
,
阳玉球
,
鱼住忠司
,
马岩
,
滨田泰以
玻璃钢/复合材料
采用碳纤维增强复合材料管件代替传统的金属材质的吸能盒,实现了在提高能量吸收能力的同时减轻车身重量.管件的增强体分别是经过缝纫增强的碳纤维编织物和未经过缝纫增强的碳纤维编织物,选用环氧树脂作为基体材料运用真空辅助成型工艺完成整个管件的制作.对有无缝纫增强形式对碳纤维编织物增强复合材料管件物能量吸收能力的影响展开研究.研究结果表明,经过缝纫增强的碳纤维编织管件能够明显提高管件的能量吸收能力,经过缝纫增强的管件的比能量吸收值比未经缝纫增强的高出16％.为了研究管件的能量吸收机理,对测试后的管件进行了树脂包埋、抛光和观察,观察后发现经过缝纫编织的管件物的中央裂纹受到了缝纫结构的限制,使得中央裂纹不易扩展,能量吸收性能得到明显的提高.
关键词:
复合材料管件
,
能量吸收
,
缝纫增强
,
编织
王冠
,
向东
,
李落星
机械工程材料
先将铝镁硅合金型材在180℃下分别进行30，150，540min的时效处理，然后采用WAW-E600型试验机对其进行准静态下的压缩试验，研究其变形模式与吸能性能。结果表明：随时效时间的延长，铝镁硅合金型材的压缩变形模式由金刚石模式逐渐转变为手风琴模式，时效540min后型材的吸能性能较时效30min的提高了78．1％。
关键词:
铝镁硅合金型材
,
时效
,
准静态压缩
,
变形模式
,
吸能性能
史春旭
,
段一平
,
任家骏
玻璃钢/复合材料
大量实验证明,在弹体对织物的冲击过程中,弹体与纱线之间和纱线与纱线之间的摩擦对织物吸收弹体冲击能量的能力具有显著的影响.已经证明在球型弹体对织物的冲击中,弹体与纱线之间和纱线与纱线之间的摩擦是影响织物吸能特性的重要因素,但是在平头弹体对织物的冲击过程中,界面摩擦是如何影响织物吸收冲击能量这一问题还未被研究.本文建立了织物的多尺度三维有限元模型,利用LS-DYNA模拟了平头弹体对四边固定织物的冲击过程.结果表明冲击过程中纱线的动能和势能是主要吸能机制,通过摩擦消耗的能量不是主要的吸收能量的机制,但是摩擦能够间接影响织物的吸能特性,较小的摩擦有助于促进纱线之间的相互运动和作用,同时能够增加弹体和织物相互作用的时间,有助于提高织物吸收能量的能力;弹体与纱线之间的摩擦对织物吸能特性的影响很小,纱线与纱线之间的摩擦在冲击过程中对织物吸能特性的影响起主要作用.
关键词:
冲击
,
织物
,
摩擦
,
能量吸收
