规则多孔金属材料力学性能及其制备工艺的研究

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本论文主要研究一种规则多孔金属材料的力学性能,并且提出制备这种材料的工艺方法。本论文所研究的规则多孔金属材料是以空心正多面体为单元胞体,根据单元胞体的几何特征进行空间排列,形成具有特定形状的多孔金属工件。  多孔金属材料内部分散着大量孔洞,与常规实体材料相比具有较多特殊性能,主要体现在轻质、吸能和降噪等方面。本文主要研究其力学性能,结合仿真模拟的方法,对其静力学和动力学进行深入分析。静力学方面,主要针对立方体和正十四面体多孔金属,研究不同方向载荷作用下的小变形行为,以及在正压力作用下的大变形行为。动力学方面,通过DoE分析,探究立方体和正十四面体多孔金属对基体材料和几何特性的敏感性。以立方体规则多孔金属为主,研究不同外界冲击速度,以及多孔金属相对密度的影响规律。  提出利用金属板材冲压的方法,制备立方体多孔金属的工艺流程。通过分体组合的工艺,将立方体单元胞体分为两个独立的单元分体。每个单元分体由一套连续模分别冲压成型,将两个单元分体卡扣一起,形成完整的单元胞体。再将大量单元胞体,通过金属胶接工艺,拼接成完整的规则多孔金属工件。通过室温压缩实验,对该工艺方法制备的多孔金属工件进行静力学分析。
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