新型功能材料泡沫铝-压缩性能的研究进展{8}

在静态压缩过程中，泡沫铝材料的应力-应变曲线同聚合物泡沫相似，也具有三个变形阶段，即弹性变形段、平台屈服或压碎段和致密段，很多学者对影响其压缩力学性能的因素进行了研究。

Banhart和Baumeister通过一些铝和锌泡沫的单向压缩实验，得出材料应力-应变关系主要受相对密度影响的结论。

McCullough等研究了闭孔铝合金泡沫Alulihgt的拉伸、压缩力学行为，发现实验结果明显小于理论值，经分析认为其原因可归结为泡沫中存在的川均匀密度、弱的氧化界面以及胞体的孔洞和裂纹等缺陷共同作用的结果。

国内的韩福生、朱振刚发现基体材料对泡沫铝的变形、失效和断裂有明显的影响。动态冲山载荷作用下，泡沫铝的压缩力学性能是否受应变率的影响?

Deshpnade通过实验得出泡沫铝(Alulihgt和Duoecl两种铝合金泡沫，分别为闭孔和开孔)的力学性能与应变率无关的结论，认为泡沫铝结构没有细观惯性效应。

Dannemann等采用常规分离式霍普金森压杆(SHPB)技术进行试验,发现闭孔APToars泡沫铝具有明显的应变率效应，他们将这种效应主要归结为胞孔内气体的粘性流动引起了应力的增加。

国内的胡时胜、王悟等针对泡沫材料的低阻抗特性，改进了SHPB技术，采用灵敏系数远大于电阻应变片的半导体应变片,对粉末冶金法制备的泡沫铝材料的应变敏感性进行了研究,认为这种材料是应变率敏感材料，这种敏感性主要是由胞孔的形特性产生的。泡沫材料变形的局部化、细观惯性和致密性导致压垮应力明显提高，基体的应变率效应及胞孔的形状大小并不能对泡沫材料的应变率敏感性起主导作用。

郑明军、何德坪通过SHPB研究了泡沫铝合金(胞状铝合金指闭孔泡沫铝合金)及胞状纯铝在高应变率(600-1800/s)下的压缩行为。实验表明，泡沫纯铝的平台应力随应变率的增大而缓慢增加，而泡沫铝合金的平台应力对应变率不敏感。

黄小清等对圆柱形开孔泡沫铝试样进行静态压缩和落锤实验后指出：在低速冲击加载下，泡沫铝材料的应变率影响不明显，其静动态本构关系主要决定于初始密度，孔径、试样尺寸大小等因素的影响相对较小。

总体来说，泡沫铝压缩性能研究文献比较多,特别是静态压缩方面的，但多因素对压缩性能的综合影响或因素之间的交互作用方面的文献比较少。