泡沫铝材料的一维粘塑性本构关系3.PDFVIP

华 南 理 工 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 第 32 卷 第 4 期 J ournal of South China University of Technology Vol . 32 　N o . 4 2004 年 4 月 (Natural Science Edition) April 　2004 文章编号 : 1000- 565X (2004) 04- 0087- 05 　 泡沫铝材料的一维粘塑性本构关系 胡玲玲 　黄小清 　张 　红 　汤立群 (华南理工大学 交通学院, 广东 广州 510640) 摘 　要 : 通过对不同初始密度的泡沫铝进行准静态压缩和动态冲击试验 , 得到了泡沫铝 材料在中低应变率下的力学行为. 结合分析含多种内变量的粘塑性本构模型的物理意义 , 推荐了适合于泡沫铝材料的一维粘塑性本构模型 , 并对推荐模型进行了拟合 ,拟合结果与 实验结果吻合比较好. 该模型和实验结果均反映了泡沫铝材料的应变率负敏感特性. 关键词 : 泡沫铝; 粘塑性本构模型; 应变率 中图分类号 : O 347 . 3 　　　　文献标识码 : A 　　泡沫金属材料作为一种新型工程材料, 由于其 值呈双线性增长 , 应变率敏感性随着应变率和应变 特殊的疏松孔洞结构 , 质轻且具有许多独特的性能, 的增加而增长 ,他们还运用了Stuwe 和 L es [ 6 ] 对应变 如良好的吸声 、隔音 、电磁屏蔽 、阻尼 、减震等性能, 强化系数的描述对应变率敏感性与应变率和应变的 在各种军用 、民用 、工业等工程结构中均展现出广泛 [7 ] 关系进行了解释. 最近 , 潘艺 、胡时胜等人 利用分 的应用前景. 离式霍布金森压杆对泡沫铝进行的动态压缩实验结 由于铝的密度比较小 , 泡沫铝也就成了一种重 果表明: 当应变率在103 s - 1左右时,应变率对泡沫铝 要的泡沫金属材料. 泡沫铝由基体金属和孔洞组成 , 材料的动态应力 - 应变曲线影响明显, 流动应力随 应变强烈滞后于应力 , 压缩应力 - 应变曲线中包含 着应变率的增加而增加. 一个很长的屈服平台, 因此它作为一种 良好的轻质 前人的这些研究对于中低应变率下泡沫铝材料 吸能材料得到了广泛应用与研究, 而对其塑性行为 的行为研究并不多, 本文从泡沫铝材料的准静态压 的研究也就成了研究其吸能特性的基础. 很早以前 , 缩及动态冲击试验出发 , 将位错动力学的金属材料 Gibson 和 Ashby [ 1] 就对多胞材料进行 了一系列研 粘塑性本构理论运用于泡沫铝并进行拟合 , 发现它 究, 并基于立方模型和欧拉方程建立了开孔多胞材 同样能反映泡沫铝材料的塑性行为 , 为研究泡沫铝 料平台区的本构关系; 后来在 A . G. Hanssen 等人[2 ] 的能量吸收特性建立了基础 , 最后将拟合结果与试 的文章中也提出了一个泡沫铝在单轴受压或静水压 验结果进行了比较和讨论. 力下的应变强化模型 , 这两个方程都描述了多胞材 料的相对密度及屈服应力对其应力 - 应变关系的影