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低密度闭孔金属泡沫压缩屈服行为的数值模拟

卢子兴 张家雷

卢子兴, 张家雷. 低密度闭孔金属泡沫压缩屈服行为的数值模拟[J]. 北京航空航天大学学报, 2009, 35(3): 318-321.
引用本文: 卢子兴, 张家雷. 低密度闭孔金属泡沫压缩屈服行为的数值模拟[J]. 北京航空航天大学学报, 2009, 35(3): 318-321.
Lu Zixing, Zhang Jialei. Numerical simulation on compressive yielding behavior of closed-cell metal foam with low density[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2009, 35(3): 318-321. (in Chinese)
Citation: Lu Zixing, Zhang Jialei. Numerical simulation on compressive yielding behavior of closed-cell metal foam with low density[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2009, 35(3): 318-321. (in Chinese)

低密度闭孔金属泡沫压缩屈服行为的数值模拟

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(10572013);北京市教育委员会共建资助项目(XK100060522)
详细信息
    作者简介:

    卢子兴(1960-),男,河北枣强人,教授,luzixing@buaa.edu.cn.

  • 中图分类号: O 343; TB 383

Numerical simulation on compressive yielding behavior of closed-cell metal foam with low density

  • 摘要: 对低密度闭孔金属泡沫的变形过程进行数值模拟是研究泡沫材料力学及失效行为的重要手段.基于Kelvin多倍胞体模型和有限元方法数值模拟了低密度闭孔泡沫铝的压缩变形的过程,给出了压缩变形曲线并确定了压缩屈服强度.在计算过程中,考虑了材料非线性和几何非线性效应以及胞体倍数对应力-应变关系的影响,并采用理想弹-塑性和线性强化弹-塑性两种材料本构关系来考察其对于泡沫铝非线性压缩力学行为的影响.结果表明,有限元计算的结果与一些文献的理论工作有较好的一致性,但是比实验值偏大.

     

  • [1] 卢子兴,石上路.低密度开孔泡沫材料力学模型的理论研究进展[J].力学与实践,2005,27(5):13-20 Lu Zixing, Shi Shanglu. Theoretical studies on mechanical models of low density foam[J]. Mechanics in Engineering, 2005,27(5):13-20(in Chinese) [2] 石上路,卢子兴.基于十四面体模型的开孔泡沫材料弹性模量的有限元分析[J].机械强度, 2006, 28(1):108-112 Shi Shanglu, Lu Zixing. Finite element analysis for the elastic modulus of open-cell foams based on a tetrakaidecahedron model[J]. Journal of Mechanical Strength, 2006, 28(1):108-112(in Chinese) [3] 张家雷,卢子兴.基于十四面体模型的闭孔泡沫材料弹性性能的有限元分析[J].机械强度, 2007, 29(2):315-319 Zhang Jialei, Lu Zixing. Finite element analysis for the elastic properties of closed-cell foams based on a tetrakaidecahedron model[J]. Journal of Mechanical Strength, 2007, 29(2):315-319(in Chinese) [4] Simone A E, Gibson L J. Effects of solid distribution on the stiffness and strength of metallic foams[J]. Acta Mater, 1998, 46(6): 2139-2150 [5] Grenestedt J L, Bassinet F. Influence of cell wall thickness variations on elastic stiffness of closed-cell cellular solids[J]. Int J Mech Sci, 2000, 42:1327-1338 [6] Mills N J, Zhu H X. The high strain compression of closed-cell polymer foams[J]. J Mech Phys Solids,1999,47:669-695 [7] Andrews E, Sanders W, Gibson L J. Compressive and tensile behavior of aluminum foams[J]. Mater Sci Eng, 1999,A270:113-124 [8] Santosa S, Wierzbicki T.On the modeling of crush behavior of a closed-cell aluminum foam structure[J]. J Mech Phys Solids,1998,46(4):645-669 [9] Gibson L J, Ashby M F. Cellular solids: structure and properties[M]. Second ed. UK, Cambridge: Cambridge University Press,1997
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-04-01
  • 网络出版日期:  2009-03-31

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