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泡沫钢填充管的准静态压缩变形模式、力学性能及吸能特性

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材料导报 2021年第24期35卷 24158-24163页

作者：张光成郭超群闫治坤周芸左孝青昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093

本工作以430L不锈钢粉为原料,采用粉末冶金法制备泡沫钢,然后通过物理粘结法将泡沫钢芯与薄壁金属管结合,分别对空管和泡沫金属填充管进行准静态轴向压缩实验,并对比分析空管和填充管的压缩变形模式、力学性能和吸能性能。研究表明:在... 详细信息

本工作以430L不锈钢粉为原料,采用粉末冶金法制备泡沫钢,然后通过物理粘结法将泡沫钢芯与薄壁金属管结合,分别对空管和泡沫金属填充管进行准静态轴向压缩实验,并对比分析空管和填充管的压缩变形模式、力学性能和吸能性能。研究表明:在压缩变形过程中,空铝管和泡沫钢填充铝管均呈现轴对称变形模式,而空钢管呈现非轴对称变形模式,泡沫钢填充钢管呈现混合变形模式;泡沫钢填充铝管抗压强度约为56.09 MPa,比泡沫铝填充铝管高1.69倍;泡沫钢填充钢管抗压强度高达116.03 MPa,比泡沫铝填充钢管高1.05倍;当应变量为40%时,泡沫钢填充铝管单位体积能量吸收值为27.93 MJ/m^(3),是泡沫铝填充铝管吸能值的2.91倍,泡沫钢填充钢管单位体积能量吸收值为35.98 MJ/m^(3),是泡沫铝填充钢管吸能值的1.15倍;当泡沫钢填充铝管的壁厚由1 mm增大到2 mm时,泡沫钢填充管的平台应力值增大1.36倍;在应变量为40%时,单位体积能量吸收值增大1.26倍,同时泡沫钢填充管在压缩过程中的变形褶皱数随着壁厚的增加而减少。

关键词：泡沫钢薄壁管填充管静态压缩吸能值平台应力值

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土壤准静态压缩力学性能实验研究

北京理工大学学报 2014年第8期34卷 771-775页

作者：高兴勇张庆明甄建伟张玉令北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 军械工程学院弹药保障与安全性评估军队重点实验室河北石家庄050003

为研究土壤准静态的压缩力学性能,利用电子万能试验机对土壤进行了准静态压缩实验,分析了其密度、质地、水的体积分数等参数对静态抗压强度的影响.结果表明:土壤的密度、质地和水的体积分数等因素均会对其静态力学性能造成影响,影响着... 详细信息

为研究土壤准静态的压缩力学性能,利用电子万能试验机对土壤进行了准静态压缩实验,分析了其密度、质地、水的体积分数等参数对静态抗压强度的影响.结果表明:土壤的密度、质地和水的体积分数等因素均会对其静态力学性能造成影响,影响着静载情况下的应力-应变关系.在应变一定的情况下,一般应力随着土壤密度的增大而增大,对于黏性土壤其水的体积分数对内部应力影响很大,但对于砂土则影响不明显.

关键词：土壤静态压缩力学性能

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开孔泡沫铝填充圆管的准静态压缩行为

爆炸与冲击 2009年第6期29卷 654-658页

作者：刘伟明程和法黄笑梅潘振亚合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009

采用开孔结构泡沫铝填充到薄壁圆形铝管中,制备出开孔泡沫铝夹芯铝管,并进行压缩实验,研究了这种结构材料的压缩力学行为和变形特征以及材料的结构特征参数对压缩力学性能和能量吸收特性的影响。在压缩过程中,泡沫铝夹芯铝管的载荷-位... 详细信息

采用开孔结构泡沫铝填充到薄壁圆形铝管中,制备出开孔泡沫铝夹芯铝管,并进行压缩实验,研究了这种结构材料的压缩力学行为和变形特征以及材料的结构特征参数对压缩力学性能和能量吸收特性的影响。在压缩过程中,泡沫铝夹芯铝管的载荷-位移曲线呈现出弹性段、波动的屈服平台段和压实段3个阶段特征;铝管的径厚比及泡沫铝本身的参数和强度对填充管的屈服强度、平均压溃力和吸能特性均有着非常显著的影响。填充泡沫铝后铝管的压缩变形方式发生改变,管壁只发生向外翻折变形,产生的环状褶皱减少。

关键词：固体力学夹芯铝管静态压缩泡沫铝吸能特性

聚氨酯/环氧树脂互穿网络硬泡的静态压缩行为

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高分子材料科学与工程 2011年第1期27卷 73-76页

作者：花兴艳王源升赵培仲朱金华海军工程大学理学院化学与材料系 91550部队94分队海军航空工程学院青岛分院

采用同步法合成了聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络硬泡。为了研究聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物（PU/ERIPN）硬泡对压缩载荷的响应及变形机理,对IPN硬泡进行了应变率在1.67×10-4s-1~1.67×10-2s-1范围内的静态压缩试验。研究表明,PU/ER... 详细信息

采用同步法合成了聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络硬泡。为了研究聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物（PU/ERIPN）硬泡对压缩载荷的响应及变形机理,对IPN硬泡进行了应变率在1.67×10-4s-1~1.67×10-2s-1范围内的静态压缩试验。研究表明,PU/ER IPN硬泡的压缩行为表现出明显的各向异性和应变率效应。平行发泡方向上的应力-应变曲线表现出三个变形阶段：即弹性阶段,＂平台＂阶段和＂硬化＂密实阶段,其平台阶段的显著特征是应变软化和局部变形。讨论了IPN硬泡的压缩力学本构关系。

关键词：聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络硬泡静态压缩本构关系

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考虑温度效应的泡沫铝静态压缩本构模型

哈尔滨工程大学学报 2013年第8期34卷 1000-1005页

作者：习会峰刘逸平汤立群刘泽佳穆建春杨宝华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 广东石油化工学院建筑工程学院广东茂名525000

为探讨泡沫铝在静态压缩时的温度效应，开展了-50℃～300℃范围内不同温度下的泡沫铝静态压缩实验，分析了泡沫铝在不同温度下的力学性能，测得不同温度下泡沫铝的单轴压缩应力应变关系。通过分析Liu和Subhash的六参数本构模型的特点，... 详细信息

为探讨泡沫铝在静态压缩时的温度效应，开展了-50℃～300℃范围内不同温度下的泡沫铝静态压缩实验，分析了泡沫铝在不同温度下的力学性能，测得不同温度下泡沫铝的单轴压缩应力应变关系。通过分析Liu和Subhash的六参数本构模型的特点，提出将其简化为五参数模型。并应用五参数模型对不同温度下的实验数据拟合，拟合效果很好。分析和确定了模型中五参数随温度变化的函数，并代入五参数模型，从而建立了考虑温度效应的泡沫铝静态压缩本构模型。对该理论模型进行外推，可以得到更高温度下的泡沫铝应力应变关系，揭示随着温度升高，泡沫铝屈服后依次存在“无密实”、“完全流动”和“软化”等不同的状态。

关键词：泡沫铝温度效应静态压缩本构模型

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开孔纸蜂窝芯层的面外静态压缩特性

应用力学学报 2023年第1期40卷 189-198页

作者：赵俊霞郭彦峰王振付云岗王慧能西安理工大学印刷包装与数字媒体学院西安710048 西安仁盛蜂窝制品有限公司西安710300

针对双层侧壁开孔的纸蜂窝芯层的面外静态压缩特性,通过试验分析无孔和开孔纸蜂窝芯层在面外压缩量为85%时的压缩变形过程,研究相对湿度和圆孔直径对其强度性能的影响。基于蜂窝结构的对称性,利用两种基本单元模型,将面外受载的蜂窝胞... 详细信息

针对双层侧壁开孔的纸蜂窝芯层的面外静态压缩特性,通过试验分析无孔和开孔纸蜂窝芯层在面外压缩量为85%时的压缩变形过程,研究相对湿度和圆孔直径对其强度性能的影响。基于蜂窝结构的对称性,利用两种基本单元模型,将面外受载的蜂窝胞壁视为无孔和开孔简支弹性薄板,推导出弹性屈曲临界应力和塑性屈曲平台应力的预测公式,结果表明理论计算与试验结果具有良好的一致性。结合纸基材的正交各向异性和纸蜂窝芯层的面外压缩特性,建立无孔、开孔纸蜂窝的有限元模型,仿真模拟蜂窝胞壁在弹性和塑性屈曲阶段的弯折变形演化过程,与静态压缩试验中所观察到的变形过程是一致的。

关键词：开孔纸蜂窝芯层静态压缩相对湿度临界应力平台应力

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柱形空气垫静态压缩几何模型研究

包装工程 2020年第19期41卷 62-67页

作者：巩桂芬黄民虎刘晓晨孙德强陕西科技大学陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室西安710021 陕西科技大学中国轻工业纸基功能材料重点实验室西安710021 陕西科技大学轻化工程国家级实验教学示范中心西安710021

目的研究柱形空气垫静态压缩缓冲性能,将理论几何压缩模型进行试验验证,证明可行性。方法根据柱形空气垫受压变形特征,推导出几何压缩模型理论公式,对不同宽度、不同充气压强的柱形空气垫进行静态压缩试验,用拓色法计算理论面积,将试验... 详细信息

目的研究柱形空气垫静态压缩缓冲性能,将理论几何压缩模型进行试验验证,证明可行性。方法根据柱形空气垫受压变形特征,推导出几何压缩模型理论公式,对不同宽度、不同充气压强的柱形空气垫进行静态压缩试验,用拓色法计算理论面积,将试验曲线与理论曲线进行对比。结果随着压缩位移的增加,接触面积曲线的理论值与试验值呈线性关系,在宽度相同的情况下,充气压强的增大导致接触面积曲线的理论值与试验值吻合程度下降;相同宽度、不同压强的柱形空气垫载荷位移曲线很接近,显示出规格才是影响柱形空气垫缓冲性能的主要因素。结论所提出的柱形空气垫静态压缩几何模型可行。

关键词：空气垫静态压缩几何模型缓冲性能

基于静态压缩的葫芦膜单元承载压力的实验分析

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包装工程 2024年第23期45卷 174-179页

作者：杜兴丹顾晓杰杨立颖邮政科学研究规划院有限公司中国邮政集团有限公司邮政研究中心中国邮政绿色包装创新实验室

目的研究葫芦膜泡径、厚度、充气量、材料降解性对缓冲包装单元承载压力的影响。方法针对不同规格的葫芦膜进行静态压缩实验，测定其单元承载压力-变形特性，分析静态压缩速度、充气速度、泡径、厚度、材料降解性对其单元承载压力的... 详细信息

目的研究葫芦膜泡径、厚度、充气量、材料降解性对缓冲包装单元承载压力的影响。方法针对不同规格的葫芦膜进行静态压缩实验，测定其单元承载压力-变形特性，分析静态压缩速度、充气速度、泡径、厚度、材料降解性对其单元承载压力的影响。结果在一定范围内，静态压缩速度和充气速度对其单元承载压力的影响不显著；超出这一范围后，静态压缩速度越大，充气速度越慢，则相同压缩形变条件下葫芦膜的单元承载压力越大；葫芦膜的泡径越小，薄膜厚度越大，在相同压缩形变条件下单元承载压力越大；在尺寸规格相同的情况下，降解材质的葫芦膜的单元承压性能远低于非降解材质的葫芦膜。结论研究结果对葫芦膜包装材料的选择和使用有一定的指导意义。

关键词：葫芦膜静态压缩单元承载压力

三维反手性拉胀结构在静态压缩过程中的力学性能研究

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舰船科学技术 2023年第22期45卷 40-44页

作者：任保冲张振华海军工程大学舰船与海洋学院湖北武汉430033

针对三维反手性拉胀结构在静态压缩载荷作用下变形过程中所反映出的力学性能进行研究,使用3D打印机和FDM熔融沉积制造打印技术制作聚碳酸酯材料的结构模型。使用万能试验机对模型进行静态压缩并全时摄影,得到结构静态压缩的力位移曲线... 详细信息

针对三维反手性拉胀结构在静态压缩载荷作用下变形过程中所反映出的力学性能进行研究,使用3D打印机和FDM熔融沉积制造打印技术制作聚碳酸酯材料的结构模型。使用万能试验机对模型进行静态压缩并全时摄影,得到结构静态压缩的力位移曲线和变形过程。通过Abaqus仿真再现了模型的压缩变形过程,得到结构的应力应变场、位移变形场和变形模式。结果表明,该结构在压缩过程中泊松比数值范围为-0.45~-0.5,压缩强度为6.33 MPa,结构失效是由于中间板连接杆发生断裂破坏产生的,应力最大值出现在斜杆与面板的连接处。

关键词：三维反手性拉胀结构泊松比静态压缩力学性能