十四、闭孔泡沫铝及其夹芯结

十四、闭孔泡沫铝及其夹芯结构的高温力学行为研究

日期：23-06-25 时间：01:55 来源：进口泡沫铝板

十四、闭孔泡沫铝及其夹芯结构的高温力学行为研究

泡沫金属夹芯结构基于多层结构的多功能优化设计①

结构和功能一体化设计是近年来泡沫金属材料和结构研究的新趋势,目前的研究主要集中在以点阵(桁架、栅格)材料为芯层的-类规则结构的一体化设计。如Wicks和Hutchinson研究了受弯曲、横向剪切或压缩载荷的桁架夹芯结构依最小重量为目标的优化设计问题。Liu和Lu研究了超轻型桁架结构材料的多目标多工况尺寸优化设计。需要指出的是,这些研究工作基本上都是对于准静态情况，很少涉及动态或热力耦合。而对以泡沫金属材料作为内芯的复合夹芯结构的优化设计问题，泡沫金属细观结构本身的无规则性使上述方法难以适用，目前尚缺乏成熟可靠的设计理论和方法。对于此类复合结构的隔热性能的研究基本上是空白。最近，寇东鹏等已经开展了对兼具承载和隔热功能的泡沫金属材料的优化设计问题的研究,并取得了初步成果，其所用方法有望进一步扩展应用到泡沫金属复合结构的多功能-体化设计。

为满足近空间飞行器对材料和结构的超轻质多功能需求,同时考虑轻质泡沫金属复合结构承载、吸能和隔热等性能要求的多功能一体化优化设计方法主要有两条技术路线，(1)基于多层结构的多功能设计，在复合结构层中加入高效轻质的隔热层(如氧化铝纤维或者热辐射反射膜)来进一步加强隔热性能。(2)利用泡沫金属材料的隔热性能，设计梯度泡沫金属材料，通过材料的功能一体化设计方法实现。考虑到梯度泡沫金属制备的技术难度，目前研究主要是多层结构的优化设计为主。

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