负梯度闭孔泡沫金属的力学性能分析
？ Mechanical Properties of Closed-cell Metal Foam with Negative Density Gradient under Impact Loading

摘要 运用三维Voronoi技术生成闭孔梯度泡沫模型，结合有限元分析方法模拟负梯度闭孔泡沫金属在不同冲击速度下的力学行为。结果表明，随着冲击速度的提高，得到了与均匀泡沫一样的三种变形模式：准静态模式，过渡模式和冲击模式。通过对名义应力应变曲线和变形模式的研究，提出了一种新的定义局部密实化应变的方法，并研究了相对密度和密度梯度对它的影响。分别建立了相对密度和密度梯度与冲击速度的变形模式图。通过引入密实化因子，确定了三种变形模式对应的临界冲击速度。最后讨论了不同冲击速度下，密度梯度大小对泡沫材料能量吸收能力的影响。结果表明，在高速冲击的变形初期，密度梯度的绝对值越大，泡沫材料的能量吸收能力越强