闭孔泡沫铝的常温力学性能（二）

泡沫金属材料的力学性能主要受以下因素的影响：

基体材料性能，相对密度，孔隙结构类型（开孔和闭孔），孔径大小以及缺陷等。其中，相对密度是泡沫铝力学性能最主要的特征参数，定义为泡沫金属密度pr与基体实体材料密度p，的比值，即pr/p：，一般在0.03~0.2范围内。对于闭孔泡沫铝材料，Gibson等人给出了其弹性模量E和平台应力op对相对密度的依赖关系：

E_f/E_s=C₁(p_f/p_s)²+c₁^’(p_f/p_s)

σ_pl/σ_ys=c₃(p_f/p_s)^3/2+c₃^’(p_f/p_s)

式中σ_ys，是基体材料的屈服强度，C₁、c₁^’、c₃和c₃^’是常数且可以通过实验得到。

泡沫金属材料的孔隙均匀程度、胞孔几何形状和尺寸、胞壁缺陷等都会对泡沫金属的性能产生影响。由于泡沫金属材料结构的复杂性，模拟真实泡沫金属结构存在许多困难，研究者们通常通过实验手段来探讨泡沫金属的力学性能。很多文献主要针对闭孔泡沫铝的准静态单轴拉伸和压缩力学性能的研究。研究结果表明，泡沫铝的压缩过程主要分为弹性段、平台段和压实段三个阶段，某些材料压缩时塑性变形段会发生轻微的应变硬化现象。而在泡沫铝材料的拉伸过程中并没有观察到变形带或者塑性失稳现象。研究结果同时验证了泡沫铝的强度和弹性模量等性能主要是受相对密度的影响。研究中对一些其他因素，比如微结构缺陷，胞元尺寸等的影响也进行了讨论。