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点阵结构对具有密度梯度的三维空心球泡沫冲击性能的影响 被引量：7
1
作者 吴鹤翔 刘颖 +1 位作者 张新春 杨帅 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期213-220,共8页
该文研究了简单立方排布(SC)、体心立方排布(BCC)以及面心立方排布(FCC)三维空心球泡沫的冲击动力学特性,讨论了不同点阵结构对具有密度梯度的三维金属空心球(MHS)泡沫动态性能的影响。研究结果表明,空心球排布结构的不同,改变了局部空... 该文研究了简单立方排布(SC)、体心立方排布(BCC)以及面心立方排布(FCC)三维空心球泡沫的冲击动力学特性,讨论了不同点阵结构对具有密度梯度的三维金属空心球(MHS)泡沫动态性能的影响。研究结果表明,空心球排布结构的不同,改变了局部空心球的受力情况和变形模式(两球压缩模式和五球压缩模式以及二者之间的转化)。面心立方排布MHS泡沫单位质量的能量吸收率高于体心立方和简单立方排布MHS泡沫。同时,面心立方排布的3D结构更敏感于空心球阵列密度的变化。该文的研究将为多孔材料冲击动力学性能的多目标优化设计方面提供新的设计思路。 展开更多
关键词 梯度多孔材料 金属空心球 泡沫 冲击 能量吸收 LS-DYNA
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梯度多孔材料梁的非线性力学行为 被引量：4
2
作者 孙昊栋 马连生 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期104-109,256,共7页
基于经典梁理论以及物理中面概念,研究了机械载荷作用下梯度多孔材料梁的非线性弯曲及过屈曲问题。利用能量法导出了梯度多孔材料梁的基本方程,并用打靶法对其进行数值求解。假设梯度多孔材料性质只沿厚度方向变化,利用数值结果研究了... 基于经典梁理论以及物理中面概念,研究了机械载荷作用下梯度多孔材料梁的非线性弯曲及过屈曲问题。利用能量法导出了梯度多孔材料梁的基本方程,并用打靶法对其进行数值求解。假设梯度多孔材料性质只沿厚度方向变化,利用数值结果研究了两种不同材料模型下梯度多孔材料性质、外载荷、边界条件等因素对梯度多孔材料梁非线性弯曲及过屈曲行为的影响。数值结果表明:随着孔隙率的增大,梯度多孔材料梁的弯曲挠度增大,而且非对称材料模型下的结果高于对称材料模型下的结果;梯度多孔材料梁的临界屈曲载荷随孔隙率的增大而减小,而非对称材料模型下的结果低于对称材料模型下的结果。 展开更多
关键词 梯度多孔材料 孔隙率 弯曲 过屈曲 打靶法
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湿-热-机耦合梯度多孔材料梁的非线性力学行为 被引量：4
3
作者 李清禄 王思瑶 张靖华 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期38-44,共7页
研究均布随从载荷(随结构的变形而方向发生变化的载荷)作用下梯度多孔材料梁在湿-热环境下的非线性力学行为。考虑梯度多孔材料梁具有对称和非对称分布的两种孔隙率模型,假设材料性能在厚度上连续变化,且一维温度场和湿度场只与厚度方... 研究均布随从载荷(随结构的变形而方向发生变化的载荷)作用下梯度多孔材料梁在湿-热环境下的非线性力学行为。考虑梯度多孔材料梁具有对称和非对称分布的两种孔隙率模型,假设材料性能在厚度上连续变化,且一维温度场和湿度场只与厚度方向有关并呈线性变化。将控制微分方程和边界条件构成的两点边值问题转化为初值问题,采用打靶法分析开孔泡沫金属材料组成的多孔梯度材料简支梁在湿-热-机载荷下(特指航空飞机上受到的随从载荷)的非线性力学行为,给出不同非均匀升温和非均匀湿度下两种模型多孔材料梁在随从载荷下的屈曲或弯曲平衡路径和平衡构形。讨论孔隙率系数、非均匀升温、非均匀湿度变化对梁后屈曲或弯曲行为的影响。结果表明:湿热环境下,同一随从载荷下对称多孔材料梁会对应三个平衡构形;非对称多孔材料梁则不同,e_(0)> 0.48时,弯曲构形随载荷单调增加。 展开更多
关键词 梯度多孔材料 简支梁 湿-热环境 随从力 数值解
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热载荷作用下梯度多孔材料梁弯曲及过屈曲力学行为的研究 被引量：2
4
作者 孙昊栋 王娅娟 马连生 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期141-148,共8页
基于Bernoulli-Euler梁理论,引入物理中面解耦了复合材料结构的面内变形与横向弯曲特性,研究了梯度多孔材料矩形截面梁在热载荷作用下的弯曲及过屈曲力学行为.假设沿梁厚度方向材料的性质是连续变化的,利用能量法推导了矩形截面梁的控... 基于Bernoulli-Euler梁理论,引入物理中面解耦了复合材料结构的面内变形与横向弯曲特性,研究了梯度多孔材料矩形截面梁在热载荷作用下的弯曲及过屈曲力学行为.假设沿梁厚度方向材料的性质是连续变化的,利用能量法推导了矩形截面梁的控制微分方程和边界条件,并用打靶法对无量纲化的控制方程进行数值求解.利用计算得到的结果分析了材料的性质、热载荷、边界条件对矩形截面梁非线性力学行为的影响.结果表明,对称材料模型下,固支梁与简支梁均显示出了典型的分支屈曲行为特征,而其临界屈曲热载荷值均会随着孔隙率系数的增加而单调增加.非对称材料模型下,固支梁仍显示出分支屈曲行为特征,但其临界屈曲热载荷不再随着孔隙率系数的变化而单调变化;而对于两端简支梁,发生了弯曲变形,弯曲挠度随载荷的增大而增大. 展开更多
关键词 孔隙率 热膨胀率系数 打靶法 梯度多孔材料
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梯度多孔Ti-15Mo合金材料的制备与压缩变形行为
5
作者 王元晶 陈荐 +2 位作者 周立波 李超颖 廖兴宇 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期16-25,共10页
使用激光选区熔化技术分别制备具有支杆晶胞(BCC、Kelvin晶胞)和三重周期最小曲面(TPMS)晶胞(Primitive、Gyroid、Diamond晶胞)的多孔Ti-15Mo合金试样,孔隙率分别为均匀分布(均匀试样),沿成形方向递增(垂直梯度试样)和垂直于成形方向递... 使用激光选区熔化技术分别制备具有支杆晶胞(BCC、Kelvin晶胞)和三重周期最小曲面(TPMS)晶胞(Primitive、Gyroid、Diamond晶胞)的多孔Ti-15Mo合金试样,孔隙率分别为均匀分布(均匀试样),沿成形方向递增(垂直梯度试样)和垂直于成形方向递增(横向梯度试样),研究了其压缩变形行为。结果表明:多孔试样的倾斜支杆或曲面会黏结更多粉末,成形质量相对较差;垂直梯度试样的变形机制为由顶部到底部的逐层变形,横向梯度试样的变形机制为先整体均匀变形,随后局部发生显著变形,并且变形向均匀变形区扩展;TPMS晶胞试样的压缩性能和能量吸收能力整体上高于支杆晶胞试样;Diamond晶胞试样的综合性能最优,其横向梯度试样的弹性模量、屈服强度、平台应力、累积能量吸收值分别为4.088 GPa、134.5 MPa、175.4 MPa、117.92 MJ·m^(-3),垂直梯度试样的分别为3.761 GPa、104.8 MPa、165.2 MPa、92.19 MJ·m^(-3)。 展开更多
关键词 激光选区熔化 梯度多孔材料 能量吸收 压缩性能 Ti-15Mo合金
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多孔基体孔结构对梯度膜层成膜及性能的影响 被引量：1
6
作者 刘渊 刘忠军 +2 位作者 姬帅 荆远 刘卓萌 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期420-427,共8页
梯度多孔材料是指在孔径尺寸或孔隙率等方面具有梯度变化特征的一类多孔材料,在其制备生产过程中,多孔基体的孔径尺寸及孔形貌与覆膜粒子粒径的匹配度会严重影响该材料的孔结构及性能。本文通过观察多孔基体的孔形貌变化,旨在研究其对... 梯度多孔材料是指在孔径尺寸或孔隙率等方面具有梯度变化特征的一类多孔材料,在其制备生产过程中,多孔基体的孔径尺寸及孔形貌与覆膜粒子粒径的匹配度会严重影响该材料的孔结构及性能。本文通过观察多孔基体的孔形貌变化,旨在研究其对梯度膜层材料性能的影响规律。本实验采用不同粒径范围的316L不锈钢粉末为原料,通过模压法制备不锈钢多孔基体;配制TiO_(2)悬浮液,通过挂浆法制备前驱体,同时采用Ar保护烧结来制备不同基体孔径的复合梯度多孔材料。本研究对样品的孔结构、组织成分及微观形貌进行表征分析;通过对其透气性能进行研究发现,当膜层烧结温度为650℃、316L多孔不锈钢基体的孔径为15.7μm、TiO_(2)粉末粒径为2.5μm时(中位径D_(50)),所制备的梯度多孔材料透气性能最优,说明当多孔基体孔径与覆膜粒子粒径的差值越小时,该梯度多孔材料的性能越优;同时发现,烧结过程中由于TiO_(2)膜层与基体烧结膨胀收缩差异的存在,导致基体与梯度膜层间易产生烧结开裂,从而影响多孔材料的性能。 展开更多
关键词 梯度多孔材料 挂浆法 孔形貌 透气性 匹配度
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梯度多孔材料圆板弯曲及过屈曲力学行为的研究
7
作者 孙昊栋 马连生 《江西建材》 2021年第5期18-20,共3页
文中应用打靶法求解了梯度多孔材料圆板弯曲及过屈曲力学行为的数值解,利用数值结果研究了材料性质、外界载荷及边界条件等因素对结果的影响。
关键词 孔隙率 梯度多孔材料 圆板
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机械载荷作用下梯度多孔材料圆板非线性力学行为的研究
8
作者 孙昊栋 马连生 +1 位作者 王娅娟 陈思阳 《现代制造技术与装备》 2021年第5期78-81,共4页
基于一阶剪切变形圆板理论,应用最小势能原理,推导了梯度多孔材料圆板在径向载荷与横向载荷共同作用时的控制微分方程及边界条件,并将其退化为经典板理论下的结果。利用打靶法求解圆板非线性力学行为的数值解,并根据结果分析了梯度多孔... 基于一阶剪切变形圆板理论,应用最小势能原理,推导了梯度多孔材料圆板在径向载荷与横向载荷共同作用时的控制微分方程及边界条件,并将其退化为经典板理论下的结果。利用打靶法求解圆板非线性力学行为的数值解,并根据结果分析了梯度多孔材料的性质、机械载荷及边界条件等因素对圆板非线性力学行为的影响。 展开更多
关键词 梯度多孔材料 圆板 横向载荷 径向载荷
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过滤用粉末烧结梯度多孔材料 被引量：12
9
作者 孙涛 奚正平 +5 位作者 汤慧萍 汪强兵 刘忠军 杨保军 高广瑞 王培 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A04期509-513,共5页
梯度多孔材料具有高过滤精度大透气系数的特点,作为过滤器大大降低了压降,从而降低了生产成本。粉末烧结是制备过滤用梯度多孔材料的主要工艺方法。本文综述了国内外过滤用梯度多孔材料的现状,包括其分类、表征以及常用的梯度成型技术... 梯度多孔材料具有高过滤精度大透气系数的特点,作为过滤器大大降低了压降,从而降低了生产成本。粉末烧结是制备过滤用梯度多孔材料的主要工艺方法。本文综述了国内外过滤用梯度多孔材料的现状,包括其分类、表征以及常用的梯度成型技术和粉末烧结技术,对比了过滤用梯度多孔材料的经济优势。同时,也表述了其中存在的问题和一些解决方法。 展开更多
关键词 梯度多孔材料 过滤 综述
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