泡沫鋁夾芯板的制備與力學(xué)性能研究

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1、萬方數(shù)據(jù)類號(hào)UDC作者姓名：指導(dǎo)教師：密級(jí)學(xué)位論文泡沫鋁夾芯板的制備與力學(xué)性能研究劉佳祖國胤副教授東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士學(xué)科類別：工學(xué)學(xué)科專業(yè)名稱：論文提交日期：學(xué)位授予日期：評(píng)閱人：材料加工工程2014年6月2014年7月孫杰教授論文答辯日期：2014年6月25日答辯委員會(huì)主席：王平教授任玉平副教授東北大學(xué)2014年6月萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。論文中取得的研究成果除加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)

2、均己在論文中作了明確的說明并表示謝=也恩。學(xué)位論文作者簽名：日期：溯咋]、化學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者和指導(dǎo)教師完全了解東北大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定：即學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索、交流。作者和導(dǎo)師同意網(wǎng)上交流的時(shí)間為作者獲得學(xué)位后：半年口一年口一年半口學(xué)位論文作者簽名：刮彳衫簽字日期：調(diào)坼7．乙／兩年∥導(dǎo)師簽名：鋤功軋簽字日期：如吵7，三’萬方數(shù)據(jù)東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要泡沫鋁夾芯板的制備及力學(xué)性能研究摘要泡沫鋁夾芯板具有質(zhì)輕、吸能能力強(qiáng)、隔

3、聲效果好等特點(diǎn)，并且克服了泡沫鋁裸板強(qiáng)度較低、耐腐蝕差等缺點(diǎn)，是一種在汽車制造、航空航天、軍事國防等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景的新材料。泡沫鋁夾芯板比強(qiáng)度高的特點(diǎn)符合我國汽車制造用材料高安全性及降低排放的的選材要求。目前，德國等國家已將泡沫鋁夾芯板成功應(yīng)用于汽車保險(xiǎn)杠、頂蓋板等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造，而國內(nèi)在該領(lǐng)域的研究尚處于起步階段。本文開展了新型泡沫鋁夾芯板的制備工藝研究，以期獲得板型質(zhì)量好、泡孔均勻、力學(xué)性能優(yōu)異的泡沫鋁夾芯板材料。對(duì)制得的泡沫鋁夾芯板進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)三點(diǎn)彎曲和低速動(dòng)態(tài)沖擊實(shí)驗(yàn)，分析了泡沫鋁夾芯板的變形過程和斷裂方式，為汽車用泡沫鋁夾芯板應(yīng)用制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供了參考。

4、論文獲得了以下有價(jià)值的結(jié)果：(1)．泡沫鋁夾芯板制備過程中，發(fā)泡工藝參數(shù)及氫化鈦的預(yù)處理工藝對(duì)夾芯板的質(zhì)量均有很大影響。本文通過大量實(shí)驗(yàn)總結(jié)出較為理想的工藝參數(shù)：發(fā)泡溫度為710℃，發(fā)泡時(shí)間為120S~150s左右，冷卻方式為風(fēng)冷+水冷，氫化鈦的預(yù)處理溫度為500℃；(2)．泡沫鋁夾芯板芯層泡孔長大過程分為三個(gè)階段：形核、長大和合并。發(fā)泡前期泡孔長大并不明顯，泡孔會(huì)在1min左右開始集中長大，泡孔長大前期主要呈橢圓狀，最終呈近圓形；(3)．不含有中間層鋁板的夾芯板的準(zhǔn)靜態(tài)三點(diǎn)彎曲變形分為三個(gè)階段：線彈性階段、平臺(tái)應(yīng)力階段、壓實(shí)階段；含有中間層鋁板的夾芯板三點(diǎn)彎曲變形分成五個(gè)階段：

5、線彈性階段、第一平臺(tái)應(yīng)力階段、第一壓實(shí)階段、第二平臺(tái)應(yīng)力階段、第二壓實(shí)階段。在其他條件均相同時(shí)，含有中間層夾芯板的屈服強(qiáng)度要高于不帶中間層的夾芯板，并且平臺(tái)應(yīng)力區(qū)的總長度也要長于前者，故含有中間層鋁板的夾芯板的彎曲吸能性能更好；(4)．兩種結(jié)構(gòu)的泡沫鋁夾芯板的失效模式差別不大，均包括面板彎曲、芯層壓實(shí)破壞、面板斷裂、塑性鉸開裂、芯層剪切等。夾芯板的彎曲性能和吸能性能隨著芯層密度的增加而提高，含有中間層鋁板的夾芯板的彎曲性能和吸能性能均優(yōu)于不帶中間層的夾芯板：(5)．低速?zèng)_擊條件下，兩種泡沫鋁夾芯板的變形過程均分為五個(gè)階段：彈性壓縮階萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)東北大學(xué)碩士學(xué)位論文Abstra

6、ctSmdyonPreparationandMechanicalPropertiesofAluminumFo鋤SandWichAbstractAl啪in啪fo鋤saIld麗ch(AFS)isanewt)，peofcompositematerials，砌chis誠delyusedinautomobilemalluflac嘶ng，aerospace，milita叮defenseaIldotherfields．Ithasli曲t，greatenergyabso叩tionpropertiesarldsourldinsulationeabct，a11ldoVercomest11elowsn

7、．engtha11dpoorco玎osionresist觚ceofalllIIlin啪f0鋤．7rhebetterspecifics廿engtllofAFSjustmeetstlleneedofllighsecu—ty趾dlowemissionforautomobilemanuf．a(chǎn)c劬g．Atpresent，aluminumf0鋤saIld、析chhaSbeensuccessmllyappliedindesignaIldmanuf．a(chǎn)ctureofb啪peraIldcoVerp