相对密度对泡沫镁合金动态力学性能的影响

doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2013.10.014

兵工学报 ›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (10): 1286-1290.doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2013.10.014

相对密度对泡沫镁合金动态力学性能的影响

杨冬丽¹, 徐正国², 杨杰³, 王琳¹, 杨院生²

1. 北京理工大学材料学院, 北京100081; 2. 中国科学院金属研究所, 辽宁沈阳110016; 3. 公安部第一研究所检测中心, 北京100048

收稿日期:2012-10-15 修回日期:2012-10-15 上线日期:2013-12-16
作者简介:王琳(1971—),女,副教授。
基金资助:
国家自然科学基金项目(50974114)

Effects of Relative Density of Magnesium Alloy Foams on Their Dynamic Mechanical Properties

YANG Dong-li¹, XU Zheng-guo², YANG Jie³, WANG Lin¹, YANG Yuan-sheng²

1. School of Materials Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China; 2. Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, Liaoning, China; 3. Testing Center, The First Research Institute of Ministry of Public Security, Beijing 100048, China

Received:2012-10-15 Revised:2012-10-15 Online:2013-12-16

摘要/Abstract

摘要： 为研究相对密度对泡沫镁合金动态力学性能与吸能特性的影响,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对不同密度的泡沫镁合金进行动态力学性能测试。研究结果表明:随着相对密度的增大,泡沫镁合金的屈服强度、平台应力显著增加,致密应变相应减小。通过拟合,得到材料屈服强度与相对密度的关系式。运用单位体积吸能量、吸能效率和理想吸能效率表征了材料的吸能特性。相对密度在一定范围内越大,泡沫镁合金的单位体积吸能量越高,吸能效率略有降低,但稳定在0. 3 左右。随着相对密度的增加,材料最大吸能效率所对应的应力值增大。泡沫镁合金的理想吸能效率值可达0. 9,这表明该材料是一种吸能防护性能好的材料。

关键词: 金属材料, 泡沫镁合金, 相对密度, 动态力学性能, 吸能特性

Abstract: The effects of relative density of magnesium alloy foams on their dynamic mechanical properties and energy absorption characteristics are investigated. Split Hopkinson pressure bar (SHPB) is used to evaluate the dynamic compressive behaviors of magnesium alloy foams with different densities. The experimental results show that, with the increase in relative density, the yield stress and platform stress increase significantly while the densification strain decreases. Based on the experimental results, the fitting equations of yield stress and relative density are obtained. The energy absorption properties of metal foams are characterized by energy absorption per unit volume, energy absorption efficiency and ideal energy absorption efficiency. The higher the relative density of magnesium alloy foams is within a certain range, the higher the energy absorption capacity per unit volume is. The energy absorption efficiency decreases slightly, but it is steady at about 0. 3, while the stress corresponding to the highest absorption efficiency increases. Magnesium foam is a kind of material with better protective performance, with the ideal energy absorbing efficiency reaching 0. 9.

Key words: metallic material, magnesium alloy foam, relative density, dynamic mechanical property, energy absorption characteristic

中图分类号:

TG146. 2

杨冬丽, 徐正国, 杨杰, 王琳, 杨院生. 相对密度对泡沫镁合金动态力学性能的影响[J]. 兵工学报, 2013, 34(10): 1286-1290.

YANG Dong-li, XU Zheng-guo, YANG Jie, WANG Lin, YANG Yuan-sheng. Effects of Relative Density of Magnesium Alloy Foams on Their Dynamic Mechanical Properties[J]. Acta Armamentarii, 2013, 34(10): 1286-1290.

[1]	杜雨田, 许泽建, 虎宏智, 黄风雷. 金属材料动态剪切测试方法[J]. 兵工学报, 2023, 44(5): 1502-1512.
[2]	陈升辉, 郭彦峰, 付云岗, 马小茭, 秦芳. 一种横截面为正五/六边形的四层复合材料管轴向冲击吸能研究[J]. 兵工学报, 2023, 44(3): 876-885.
[3]	蒋明飞, 许辉, 黄陈磊, 刘坤, 吴志林. 弹道明胶动态力学性能试验与本构模型研究[J]. 兵工学报, 2022, 43(9): 2113-2120.
[4]	张杜江，赵振宇，贺良，任建伟，强鹭升，周贻来. 基于Johnson-Cook本构模型的高强度装甲钢动态力学性能参数标定及验证[J]. 兵工学报, 2022, 43(8): 1966-1976.
[5]	张震东，王雪琴，任杰，刘峥，高原，王玺. 连续碳纤维增强环氧树脂复合材料圆管多胞结构的准静态压缩响应[J]. 兵工学报, 2022, 43(5): 1185-1193.
[6]	李东伟，苗飞超，张向荣，熊国松，周霖，赵双双. 2，4-二硝基苯甲醚基不敏感熔注炸药动态力学性能[J]. 兵工学报, 2021, 42(11): 2344-2349.
[7]	李志农, 曾文钧, 闻庆松, 沈功田, 沈永娜. 静载拉伸和低周疲劳下Q235钢磁声发射特性[J]. 兵工学报, 2021, 42(1): 185-191.
[8]	郭瑞奇，任辉启，张磊，龙志林，吴祥云，徐翔云，李泽斌，黄魁. 分离式大直径Hopkinson杆实验技术研究进展[J]. 兵工学报, 2019, 40(7): 1518-1536.
[9]	高玉波，秦国华，张伟，宜晨虹，邓勇军. TiB₂-B₄C复合陶瓷动态压缩特性研究[J]. 兵工学报, 2019, 40(11): 2304-2310.
[10]	蒙君煚，周霖，金大勇，牛国涛，王亲会. 成型工艺对24-二硝基苯甲醚基熔铸炸药装药质量的影响[J]. 兵工学报, 2018, 39(9): 1719-1726.
[11]	王严培，姜启帆，李玉龙. 基于Hopkinson杆试验技术的PA-GF50复合材料动态力学行为[J]. 兵工学报, 2018, 39(1): 161-169.
[12]	沙桂英，尹淼，韩恩厚，许道奎，徐永波，于爽. Mg-4.3Li-1.08Y-5.83Zn合金的微观组织与塑性不稳定性研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(3): 534-539.
[13]	胡勇，饶丽，邹天平. 等温热处理对AM60-1Si合金半固态组织的影响[J]. 兵工学报, 2016, 37(4): 690-695.
[14]	苗润，王伟力，宋杨. TC4钛合金动态II型裂纹扩展速度与加载速度的关系研究[J]. 兵工学报, 2016, 37(12): 2331-2339.
[15]	马润波，杜建华，许世蒙. 铜基复合材料分类判别方法研究[J]. 兵工学报, 2015, 36(5): 921-927.

相对密度对泡沫镁合金动态力学性能的影响

Effects of Relative Density of Magnesium Alloy Foams on Their Dynamic Mechanical Properties

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价