基于数字图像相关技术的泡沫铝复合结构的弯曲行为研究

• 作者: 邓凡 刘彦强 樊建中 魏少华 聂俊辉
• 来源期刊: 稀有金属
• 关键词: 粉末冶金 泡沫铝夹芯板 三点弯曲 数字图像相关技术 应变集中区
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 297-305
• 页数: 9页
• 分类号: TH122
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY20120005

摘要

为了研究泡沫销夹芯板复合结构在三点弯曲过程中的变形行为,采用粉末冶金工艺制备得到芯部和面板形成良好冶金结合的泡沫铝夹芯板结构,并使用数字图像相关(DIC)技术来观察弯曲过程中泡沫铝夹芯板的应变分布特点.采用相同可发泡预制体制备的泡沫铝夹芯板,芯层的厚度越大,芯部泡沫铝的孔隙率越高,夹芯板的弯曲强度越低,并且断裂挠度也越小.实验结果表明粉末冶金制备的泡沫铝夹芯板主要有两种失效方式:面板屈服断裂(芯部泡沫铝孔隙率较低时)和芯部泡沫铝剪切断裂(芯部泡沫铝孔隙率较高时).芯部泡沫铝孔隙率的差异引起了断裂方式的差异,原因在于芯部孔隙率的改变导致应变集中区的产生位置由靠近下面板区域(芯部泡沫铝为较低孔隙率时)变为芯部泡沫铝的中心处(芯部泡沫铝为较高孔隙率时).在泡沫铝夹芯板的弯曲变形过程中,面板和芯部泡沫铝的结合面处出现应变集中区,而相对于面板和芯层泡沫铝的胶粘结合,冶金结合的结合强度更高,从而可以更加有效地进行载荷传递,避免出现芯部和面板的脱粘现象,因此可以很好地解释为什么冶金结合泡沫铝夹芯板的强度高于胶粘结合.