• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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闭孔泡沫金属变形模式的有限元分析

李妍妍 郑志军 虞吉林 王长峰

李英雷, 胡时胜, 李英华. A95陶瓷材料的动态压缩测试研究[J]. 爆炸与冲击, 2004, 24(3): 233-239. doi: 10.11883/1001-1455(2004)03-0233-7
引用本文: 李妍妍, 郑志军, 虞吉林, 王长峰. 闭孔泡沫金属变形模式的有限元分析[J]. 爆炸与冲击, 2014, 34(4): 464-470. doi: 10.11883/1001-1455(2014)04-0464-07
Li Yan-yan, Zheng Zhi-jun, Yu Ji-lin, Wang Chang-feng. Finite element analysis on deformation modes of closed-cell metallic foam[J]. Explosion And Shock Waves, 2014, 34(4): 464-470. doi: 10.11883/1001-1455(2014)04-0464-07
Citation: Li Yan-yan, Zheng Zhi-jun, Yu Ji-lin, Wang Chang-feng. Finite element analysis on deformation modes of closed-cell metallic foam[J]. Explosion And Shock Waves, 2014, 34(4): 464-470. doi: 10.11883/1001-1455(2014)04-0464-07

闭孔泡沫金属变形模式的有限元分析

doi: 10.11883/1001-1455(2014)04-0464-07
基金项目: 国家自然科学基金项目(11002140, 90916026)
详细信息
    作者简介:

    李妍妍(1989—), 女, 硕士研究生

  • 中图分类号: O347.1

Finite element analysis on deformation modes of closed-cell metallic foam

Funds: Supported bythe National Natural Science Foundation of China (11002140, 90916026)
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  • 摘要: 运用有限元软件ABAQUS/Explicit模拟了三维Voronoi闭孔泡沫金属在不同的冲击速度下的变形行为。随着冲击速度的提高,得到了3种变形模式:准静态均匀模式、过渡模式和冲击模式,并以相对密度和冲击速度为坐标建立了变形模式图。引入应力均匀性指标和变形局部化指标,确定了模式转化的临界速度,并与已有的冲击速度预测公式进行了比较。根据临界速度的数值和理论结果,提出了一种确定锁定应变的方案,结果介于压实应变和完全密实应变之间。
  • 图  1  三维随机Voronoi模型

    Figure  1.  A random 3D Voronoi model

    图  2  准静态应力-应变曲线

    Figure  2.  Quasi-static compression strain-stress curves

    图  3  变形模式

    Figure  3.  Deformation modes

    图  4  冲击端和支撑端的名义应力-应变曲线

    Figure  4.  Nominal strain-stress curves at the impact and support ends

    图  5  应力均匀性指标随冲击速度的变化

    Figure  5.  Stress uniformity index versus impact velocity

    图  6  Rε的关系曲线

    Figure  6.  Curves of R varying with ε

    图  7  变形局部化指标随冲击速度的变化

    Figure  7.  Deformation localization index versus impact velocity

    图  8  变形模式图

    Figure  8.  Deformation mode map

    图  9  锁定应变、压实应变和完全密实应变

    Figure  9.  Locking strain, densification strain and full densification strain

    表  1  屈服应变和应力、压实应变和应力、平台应力

    Table  1.   The yield strain and stress, densification strain and stress, and plateau stress

    ρεyσy/MPaεDσD/MPaσpl/MPa
    0.050.0052.6±0.030.620±0.0213.1±0.22.79±0.03
    0.100.0055.5±0.100.624±0.0179.1±0.47.30±0.10
    0.150.01011.2±0.100.620±0.01016.3±0.512.90±0.20
    0.200.02016.2±0.200.610±0.01223.8±0.819.10±0.20
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-12-14
  • 修回日期:  2013-03-21
  • 刊出日期:  2014-07-25

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