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开孔泡沫铝压缩力学性能的有限元分析作为一种新型材料,泡沫铝具有金属材料和泡沫材料的双重属性。泡沫铝因为具有着比较高的强度和刚度以及较低的密度,一般可以作为结构材料。另外泡沫铝在压缩过程中有很长的应力平台区,使得它拥有很好的吸能效果,所以泡沫铝被普遍用在各种吸能结构上。力学性能研究是材料应用方面的基础,泡沫铝不管是作为结构材料和吸能材料,一般都会受到压力的作用,所以本文以泡沫铝压缩性能为研究对象,采用宏观数值仿真结合微观模型理论分析对泡沫铝压缩力学性能进行研究。本文在前人研究的基础上,选择采用十四面体开孔泡孔结构作为泡沫铝的微孔结构进行分析。建立了泡沫铝十四面体宏观模型,利用ANSYS软件进行压缩模拟实验对其弹性模量和屈服强度进行了分析,得到了和理论以及实验较吻合的结果。对相对密度大小、孔径尺寸和基体材料等影响泡沫铝弹性模量和屈服强度的各因素进行了分析研究。对于泡沫铝吸能方面的研究,本文采用ABAQUS软件对泡沫铝宏观模型进行压缩模拟,考虑自相接触,可以得到泡沫铝压缩的三个过程,即:线弹性阶段、压缩平台阶段和压实阶段等。利用压缩过程中所得到的数据,可以得出泡沫铝吸能效率曲线和理想吸能效率曲线,从而对泡沫铝吸能效率进行评价。同时又研究了不同密度和不同基体材料对泡沫铝吸能性的影响。鉴于泡沫铝的优良吸能特性,其已经被广泛应用于各种领域,特别是被广泛用在各种吸能部件上,已经有很多的汽车结构填充了泡沫铝来增加碰撞中的吸能效果,如汽车前纵梁。本文为了研究泡沫铝在汽车前纵梁中的缓冲吸能作用,对汽车碰撞过程进行了简化的处理,对比分析了添加泡沫铝的前纵梁和不添加泡沫铝的前纵梁两

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