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淺談金屬多孔材料力學(xué)性能的探究論文
對金屬多空材料的應用有著(zhù)重要的作用，金屬多孔材料是有著(zhù)功能和結構雙重屬性的工程材料，尤其是在近些年的發(fā)展過(guò)程中使其得到了較為廣泛的應用。金屬多孔材料有著(zhù)密度小及抗沖擊性高等諸多的特征，由于對其實(shí)際的應用領(lǐng)域愈來(lái)愈廣，在應用的要求上也有著(zhù)很大的提升，所以對金屬多孔材料的力學(xué)性能的理論進(jìn)行研究就顯得格外重要。
1.金屬多孔材料的理論及類(lèi)型分析
1.1金屬多孔材料的理論分析
金屬多孔材料在實(shí)際的應用過(guò)程中會(huì )由于受到拉應力及壓應力等作用的影響，對其自身的力學(xué)性能造成一定程度的威脅，所以其自身的力學(xué)材料性能對應用的效果就有著(zhù)直接性的影響。金屬多孔材料的力學(xué)性能指標對應用的工況環(huán)境有著(zhù)決定性作用，在材料的性質(zhì)及致密材料上有著(zhù)很大的差異性。在近些年的發(fā)展過(guò)程中，金屬材料作為一種吸能材料，依靠著(zhù)自身質(zhì)量輕及吸能的效率高等優(yōu)勢在減震裝置等方面得到了應用，其在承受壓縮應力的過(guò)程中，應力及應變曲線(xiàn)上會(huì )有較寬屈服平臺區，所以在這一作用下能夠對外來(lái)力進(jìn)行應變，為能夠對這一材料得到更好的應用，就需要對其孔結構以及空隙率等方面進(jìn)行研究，使其得到更好的應用。
1.2金屬多孔材料的類(lèi)型分析
材料制備技術(shù)的發(fā)展使得金屬泡沫及金屬蜂窩等金屬多孔材料得到了廣泛應用，其中的金屬蜂窩多孔材料是人工制造的結構，主要是受到蜂巢結構的影響，隨著(zhù)發(fā)展其在結構上也呈現出了多樣化態(tài)勢。金屬蜂窩類(lèi)型的多孔材料的廣泛應用主要就是其在密度上相對較小，并在比剛度及比強度上都達到了一定程度，所以就成了生活中比較理想的輕質(zhì)材料�，F代的工業(yè)正處在蓬勃發(fā)展階段，所以對材料的性能方面就有著(zhù)較高的要求，對簡(jiǎn)述蜂窩多孔材料的改進(jìn)就成了必然，其中負泊松比材料能夠在未來(lái)的發(fā)展中有著(zhù)廣闊前景。負泊松比蜂窩i材料拉伸時(shí)膨脹及壓縮時(shí)收縮，所以有著(zhù)較好的力學(xué)性能。
另外還有金屬纖維多孔材料，這一材料不僅有著(zhù)金屬性質(zhì)同時(shí)也具有著(zhù)內部空隙，這是較好的結構功能一體化材料。對這一材料的承受載荷及沖擊的力學(xué)數據進(jìn)行積累能夠有效的拓寬這一領(lǐng)域的功能依據。
2.金屬多孔材料力學(xué)性能及具體試驗分析
2.1金屬多孔材料的力學(xué)性能分析
金屬多孔材料在壓縮應力方面有著(zhù)幾個(gè)重要的階段，首先在應變力較低的過(guò)程中，線(xiàn)性彈性區及應力會(huì )急劇的加大，金屬多孔材料處在壓縮時(shí)能量吸收能力會(huì )取決于壓縮應力及應變曲線(xiàn)下的平臺屈服區面積。在金屬多孔材料當中的金屬纖維多孔材料要能夠比泡沫鋁的能量吸附性要強。而金屬蜂窩多孔材料會(huì )在不同的速度加載過(guò)程中發(fā)生不同變形模式，然后就隨著(zhù)加載速度的增大其在變形模式上會(huì )從X型經(jīng)過(guò)V型向著(zhù)I型進(jìn)行過(guò)渡。在這一過(guò)程中的X型模式的形成是沖擊試件自身及反射應力波共同作用的一個(gè)結果。如果是速度繼續增大的時(shí)候，折疊區就會(huì )漸進(jìn)前行，其結構的變形不會(huì )很大，橫截面上所發(fā)生的變形也是均勻的存在的。
2.2金屬多孔材料力學(xué)性能具體試驗分析
通過(guò)以上對金屬多孔材料的力學(xué)性能的相關(guān)理論分析能夠看出，由于其在不同的因素影響下，會(huì )有不同程度的效果呈現出來(lái)。對金屬多孔材料的力學(xué)性能的試驗對實(shí)際的應用有著(zhù)重要的作用和意義，首先在金屬多孔材料的環(huán)拉強度方面，對過(guò)濾管使用中所受到的徑向沖擊力所受力的狀態(tài)，進(jìn)行了檢測方法的設置。具體的步驟就是通過(guò)靜壓成型的管樣樣品，從拉伸模通孔的位置進(jìn)行施加向外拉力，然后通過(guò)環(huán)拉的強度計算公式進(jìn)行計算，其計算公式為：&=F/S，其中的&就是環(huán)拉強度，而S就是多孔圓環(huán)受力面積，F即為破壞金屬多孔的瞬時(shí)力。
對金屬多孔材料的彎曲性能的試驗方面，這主要是對其沒(méi)有被破壞條件下能彎曲的最大角度。軋制成型的多孔板材通常要在卷管機上進(jìn)行卷制管材。在這一過(guò)程中對彎曲的角度的處理就顯得極為重要，彎曲角對卷管的最小直徑起到了決定性作用，此次的研究主要是對彎曲過(guò)程所受力的情況進(jìn)行的探究，主要是將寬度為三十毫米的試樣兩點(diǎn)支撐在壓力試驗機的平臺上，然后將試樣中部和壓頭保持正對，然后再慢慢的加壓。
在這一環(huán)節要能夠對試樣底部中間的部位進(jìn)行詳細的觀(guān)察，倘若是發(fā)生有裂紋出現就要立即停止。通過(guò)相關(guān)的試驗能夠發(fā)現，當彎曲的角度達到五十八度的時(shí)候，就能夠制備最小圓管直徑為一百二十毫米，這樣也就和實(shí)際的卷管直徑大小相符合，也就從另一方面說(shuō)明了能夠通過(guò)彎曲的性能對金屬多孔材料在實(shí)際的卷管最大內應力上進(jìn)行表示。
另外對金屬多孔材料的剪切強度的試驗過(guò)程中，由于在強度的標準上還沒(méi)有得到統一，所以此次的研究只是結合受力情況進(jìn)行設計剪切裝置。主要是將金屬多孔材料加工成直徑為為60×5毫米的片樣，然后采用上沖頭向下加力的方法，直到將多孔試樣造成破壞為止，通過(guò)這一壓力進(jìn)行對金屬多孔材料的剪切強度進(jìn)行實(shí)際的計算。
金屬多孔材料會(huì )在一定的程度上受到復燒因素的影響，這樣就對其力學(xué)性能造成很大的影響。燒結工藝是影響材料的最為重要的因素，燒結的燒結頸發(fā)育的情況對金屬多孔材料的力學(xué)性能情況能夠得以真實(shí)的反映。而不同的燒結工藝也會(huì )對金屬多孔材料的力學(xué)性能產(chǎn)生不同的影響。但是在燒結金屬多孔材料的力學(xué)性能的理論研究方面，卻遠遠落后于材料的實(shí)際應用，所以在材料應用過(guò)程中的諸多問(wèn)題還沒(méi)有得到相應解決，這也是今后需要努力研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。
3.結語(yǔ)
總而言之，針對金屬多孔材料力學(xué)性能的實(shí)際理論研究能夠看出，對其力學(xué)性能造成影響的因素是多方面的，而要想將其力學(xué)性能得到有效保持就要對其材料的結構進(jìn)行合理化的改進(jìn)。要能夠從實(shí)際出發(fā)，從材料的多方面內容出發(fā)，只有這樣才能夠將金屬多孔材料力學(xué)性能得到進(jìn)一步的加強。
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