十一、闭孔泡沫铝及其夹芯结构的高温力学行为研究

泡沫金属夹芯梁的弯曲性能③

对泡沫金属材料的研究发现尺寸效应对泡沫材料力学性能的影响不容忽视,对于泡沫金属芯层的夹芯结构尺寸效应同样重要。Kesler和Gibson研究了泡沫金属芯层夹芯梁结构的尺寸效应。他们对夹芯梁进行了三点弯曲实验以研究梁的厚度对其极限载荷的影响，并与理论分析结果进行了比较。结果发现，多数情况下实验结果与理论分析结果差别在12%以内,而当尺寸效应对芯层的剪切强度的影响可以忽略时两者的差别超过了20%。Dai和Zhang也对夹芯梁的芯层胞元结构的尺寸效应进行了研究,共考虑了6种不同形状的胞元结构。目前关于夹芯梁结构的温度效应的研究主要是与火灾安全防护有关的，对泡沫金属夹芯梁结构高温性能的研究还比较匮乏。Jen和Lin研究了铝蜂窝夹芯梁在-25°C~75°C温度范围内的四点弯曲和疲劳响应。实验结果表明，夹芯梁的四点弯曲极限载荷以及疲劳强度都随着温度的升高而降低。泡沫金属夹芯梁结构作为一种新型的轻质承载结构，当它应用在热防护结构中时，必须同时具备承载和热防护功能,对夹芯结构自身而言,承受着复杂的热力耦合作用，因此研究夹芯梁结构在高温下的力学行为，分析其失效模式，估算其承载极限，对夹芯梁结构的工程应用有指导意义。