双模量面板泡沫铝芯夹层圆板的非线性弯曲

对由泡沫金属铝芯和金属面板组成的三层和多层复合板四点弯曲条件下的变形和断裂行为进行原位观察。研究结果表明:在弯曲条件下,复合板有两种基本的破坏方式,一种是复合板表面凹陷(indentation,id),它是表面局部集中塑性变形的结果;另一种是泡沫铝内芯切断(coreshear,cs),它是内芯在最大切应力作用下的破坏。对一个给定的三层复合板,当凹陷破坏的载荷极限fid大于内芯切断的载荷极限fcs时发生内芯切断式破坏,反之发生表面凹陷式破坏。对于多层复合板,破坏方式受金属面板制约,不能直接应用三层板的破坏判据。若三层板发生凹陷型破坏,具有与三层板相同金属面板厚度的多层复合板发生凹陷加内芯切断的混合型破坏。当三层板只发生内芯切断型破坏时,具有与三层板相同金属面板厚度的多层复合板完全发生内芯切断型破坏。

应用表面位移原位分析技术对由泡沫金属铝芯和金属面板组成的三层复合板在循环弯曲载荷条件下的损伤行为进行了观察和研究。循环弯曲载荷条件下复合板失效的基本方式是表面凹陷(indentation,id)和泡沫铝内芯切断(coreshear,cs)。凹陷型失效是与加载压头接触的复合板表面局部压缩密切相关,该处沿垂直方向的压缩应变最大。内芯切断型失效是泡沫铝内芯中切应变最大的区域发生的剪切破坏。在疲劳应力比r=0时,复合板凹陷型失效的疲劳极限高于内芯切断型失效的疲劳极限。

研究了泡沫铝芯三明治板材u型弯曲工艺,建立了冲压弯曲试验系统,给出了泡沫铝芯三明治板材弯曲变形模式和载荷位移曲线。综合运用试验、塑性力学理论分析了三明治板材冲压弯曲宏微观协调变形机制,以及泡沫铝三明治板材冲压成形板面-泡沫铝芯间界面剥离、圆角半径处过度减薄、泡沫铝芯剪应力裂纹等主要成形缺陷。探讨了压边力和冲压成形板厚的控制规律。

用实验方法研究了三种不同管壁厚度、两种跨径的泡沫铝合金填充圆管的三点弯曲力学性能,得到了泡沫铝合金填充管结构承载过程中的三种变形模式,即压入、压入弯曲和管壁下缘拉裂破坏。给出了空管和泡沫铝合金填充管的载荷位移曲线,并进行了比较。实验发现泡沫铝合金填充管结构的承载能力随泡沫铝合金密度的增大而增大,但破坏应变则随之减小。结构承载力的相对提高量随着管壁厚度的减小和跨径的增大而增大。此外,分析了泡沫铝合金提高填充管结构承载能力的机理。泡沫铝合金填充使管壁压入量和管截面抗弯刚度的损失显著减小,从而提高了结构的抗弯能力。

通过采用锌基合金,配合机械除膜方法制备了全焊结构通孔泡沫铝夹芯复合板。采用sem/edax分析了焊接区和芯层/面板结合界面结构和化学成分分布,通过准静态三点弯曲试验测试不同芯层厚度的泡沫铝夹芯板的刚度,获得了载荷-位移曲线和失效形貌。研究表明:泡沫铝与面板的结合界面存在钎料过渡区,钎料合金元素呈连续梯度分布状态,三点弯曲过程可分为弹性,塑性和失稳3个阶段,弯曲过程平滑,随着芯层厚度减小,复合板的承载能力显著下降。在弯曲过程中芯层与面板之间未发生分离失效。

采用静态三点弯曲加载方式对粘结法制备的泡沫铝夹芯板的力学性能进行研究,通过实验分析不同面板材料和芯层厚度对夹芯板弯曲性能、能量吸收以及失效模式的影响。结果表明:泡沫铝夹芯板的抗弯极限载荷值及吸能性能由面板材料和芯层厚度共同作用,随着芯层厚度的增加,极限载荷强度有所提高,铝面板泡沫铝夹芯板的极限载荷强度和能量吸收能力的增加远高于钢面板的夹芯板;失效模式主要有压入、芯层剪切和面板屈服。

对泡沫铝合金部分填充方形铝管三点弯曲性能进行研究。研究发现:泡沫铝部分填充管承受的弯曲载荷和吸收的能量与空铝管相比有显著的提高,变形模式从单褶皱模式变为多褶皱模式;泡沫铝部分填充管承载能力和能量吸收能力随着泡沫铝孔隙率的减少而提高,但是达到极限载荷的位移变短;与全填充管相比,泡沫铝部分填充管仍然可以承受较高的载荷,同时有效降低结构的总质量,只有当填充长度大于有效填充长度时,泡沫铝提高铝管承载能力的作用才能充分发挥;部分填充管对空铝管的弯曲载荷相对提高量随铝管壁厚减小而增大。

2011年将增加30%新船订单 2011年的新造船订单和2010年相比增长30%，至 4013万cgt。首尔shinyoung证劵研究院umkyeong-ah 预测“年底和年初相比，新造船价格将会增加10%”。 需求最大的船型可能是集装箱船，多亏了全球良好的 进出口形势。 全球造船行业已经触底的情绪扩散，自从2008年大 幅下降后，新造船的需求不断提高。随着造船需求逐 渐增加，全球船公司不再因为新订单而有更多心理负 担。因此，造船业乐观地看待今年的新订单量，认为 和去年相比将增加近30%。积极预测的原因之一是船舶 融资市场已经再次被激活，这证明新造船市场的全面 复苏。 2010年下半年船舶融资市场出现复苏迹象，自雷曼 冲击以来，2010年第三季度全球船舶融资总额达到最 高，比第二季度增加三倍。至此，长期冻结的船舶融 资市场开始快速复苏。大多数船舶融资人士预测前

提出粉末致密化方法:将粉末放在待连接的两金属板之间进行轧制连接,然后直接在炉中进行发泡的方法·这种方法既克服了粘结剂连接的缺点,达到了冶金结合的目的;又使工艺过程缩短,节约了能源·对泡沫孔的形貌特征进行了研究,并对孔壁上钛的富集和皱褶进行了分析·研究表明,采用粉末与钢板轧制工艺可以成功地制备出钢面板泡沫铝夹心结构;发泡过程中孔的合并以及微孔的产生是影响孔结构的重要因素;钛颗粒在孔壁上的富集对孔的稳定性起到了一定的积极作用;凝固过程中孔壁上产生了弯曲和皱褶现象,所以对凝固过程的控制也是很重要的·

泡沫铝夹芯板不仅克服了单一泡沫铝材料强度较低的缺点;而且还具有泡沫铝材料的诸多特殊性能,是一种非常有发展潜力的材料之一。通过复合轧制的方法制备了冶金结合的界面的泡沫铝夹芯板。研究表明,早期发泡的孔隙主要以横向方向长扁孔为特征,主要是长扁孔的形成与扩展。通过对泡沫铝芯材在不同的工艺参数下进行发泡得出通过本实验的最佳混料时间为2h,轧制压下率为60%~70%,发泡温度在620~630℃之间,发泡时间在8~10min。

采用弹性理论建立了功能梯度材料板的静力平衡方程,利用静力平衡方程确定了功能梯度材料板的中性面位置,在此基础上推导出了功能梯度材料板在均匀温度场中的非线性振动及屈曲微分方程组,求得了功能梯度材料圆板的非线性振动及屈曲的近似解,讨论分析了中性面位置、梯度指数、温度等因素对功能梯度材料圆板非线性振动及屈曲的影响.把该方法计算结果与有限元计算结果进行了比较,验证了该方法的计算结果是可靠的.算例分析表明,中性面位置对均匀温度场中功能梯度材料圆板的非线性振动及屈曲有一定影响.

泡沫铝夹心板芯层泡沫结构的研究

研究了采用轧制复合-粉末冶金发泡法制备的泡沫铝夹心板的生产工艺,探讨了主要工艺条件对芯层泡沫结构的影响,得到了优化的工艺参数。研究结果表明:轧制复合工艺可以使芯层粉末达到很高的致密度,为发泡过程创造了有利条件。轧制复合板适宜的发泡温度为615~620℃,温度过高会导致芯层出现大尺寸连通孔。发泡时间对熔融态泡沫体的凝固过程有显著影响,时间过长会使泡沫层塌陷,发泡温度为620℃时,经4~6min发泡芯层可形成良好的泡沫结构。

泡沫铝夹心板静态三点弯曲变形行为及力学性能(精)

采用焊接方法制备了泡沫铝夹心板,通过对制备出的泡沫铝夹心板进行三点弯曲实验,测量其整体的抗弯特性.应用数字图像相关方法计算了弯曲过程中试样表面的全场变形响应,结合对载荷-位移曲线的分析,讨论了2种不同孔结构夹心板的变形行为.结果表明:由于夹心材料结构上的不同,导致其破坏方式的不同;以闭孔泡沫铝为夹心的夹心板弯曲吸能比夹心为开孔泡沫铝的多,而开孔泡沫铝夹心板的弯曲刚度则更高些,这对泡沫铝夹心板的设计及工程应用具有实际指导意义.

设计并采用热压罐方法生产了由复合材料面板和铝泡沫芯子组成的复合材料夹芯梁,对其在简支边界条件和三点弯曲受载下的失效模式及弯曲刚度进行了实验研究。研究发现:与其他3种常见的金属泡沫芯子金属面板夹芯结构相比,自行设计的面板为层合板的金属泡沫复合材料夹芯结构具有较高的弯曲比刚度、明显的重量优势及可设计性。

泡沫铝夹芯板的制备技术

泡沫铝夹心板是一种新型复合材料,具有低密度、高比强、高比刚度、吸能减振、隔热、隔音等性能,可广泛用于航空航天、机械工业、汽车等领域。本文对泡沫铝夹芯板在三点弯曲载荷下的变形特性进行了试验研究和数值模拟。基于有限元软件abaqus建立了泡沫铝夹芯板的三维有限元模型,并采用扩展有限元法(xfem)对模型在三点弯曲过程中的破坏模式进行了模拟。模拟的结果和试验结果基本吻合。

采用弹性理论建立了功能梯度材料板的静力平衡方程,利用静力平衡方程确定了功能梯度材料板的中性面位置,在此基础上推导出了功能梯度材料板在温度场中的非线性弯曲微分方程组,求得了圆板中心挠度与均布载荷的关系式,讨论分析了梯度指数、温度等因素对功能梯度材料板非线性弯曲的影响.把该方法计算结果与有限元计算结果进行了比较,验证了该方法的计算结果是可靠的.算例分析表明,中性面位置对温度场中功能梯度材料圆板的非线性弯曲有一定影响,在荷载较大时,宜考虑中性面位置对弯曲的影响.

泡沫金属是一类具有低密度以及新奇的物理、力学、电学、声学等特殊性能的新型材料。而泡沫铝的潜在用途之一是作为泡沫铝夹芯板的芯材使用。详细介绍了制备泡沫铝夹芯板的不同方法,如胶粘法、超声焊接法、激光协助发泡法、扩散焊接法、面板与预制材料轧制-包覆法和粉末复合轧制法等。通过比较,在国内粉末复合轧制法工艺简单,是最有希望适合高温作业和大批量生产的方法。

覆铜板的弯曲强度与弯曲弹性模量初探

研究了泡沫铝填充的方形铝管的准静态三点弯曲行为.实验表明:泡沫铝填充有效地改变了铝管的局部崩毁变形模式;界面粘接提高了填充结构的抗弯刚度,但使结构易在较小转角下发生破坏.最后,基于实验提出了一个分析填充结构弯曲崩塌行为的理论方法,在小转角下给出了与实验相当吻合的结果.