双重孔径泡沫金属材料的强度和热性能多目标优化设计

作     者：寇东鹏 虞吉林 

作者机构：中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2010年第46卷第1期

页      面：104-110页

核心收录：

学科分类：0806[工学-冶金工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目10672156 10532020和90916026资助~~ 

主　　题：泡沫金属 强度 热性能 多目标优化设计 

摘      要：对双重孔径泡沫金属稳态热传导过程进行了数值模拟,发现相同密度下双重孔径泡沫金属导热系数高于单一孔径泡沫金属,但随着孔径比增大,材料导热系数减小。通过对有限元计算结果的多项式拟合得到了目标函数,建立了包含强度、隔热和轻质3个目标函数的多目标优化设计数学模型,讨论了构件质量一定的情况下双重孔径泡沫金属材料设计参数的选取,获得了满足强度要求,同时隔热性能最优的泡沫金属孔径比、密度和构件厚度。泡沫金属构件隔热参数——屈服应力图表明,作为同时满足承载和隔热要求的泡沫金属板构件,选用双重孔径泡沫金属的构件综合性能要显著优于单一孔径泡沫金属构件。