六十六、闭孔泡沫铝及其夹芯结构的高温力学行为研究

泡沫铝夹芯梁高温三点弯曲性能

泡沫金属夹芯结构比目前广泛使用的聚合物泡沫夹芯结构以及蜂窝夹芯结构等具有更高效的能量耗散能力、更高的冲击强度和耐热能力，如在温度超过300℃时力学性能仍能保持稳定，抗腐蚀性强，能加工成复杂形状等。

因此，泡沫金属夹芯结构在高温等极端环境中，如作为空间飞行器中轻质承载吸能构件的潜在应用背景和越来越广泛的应用需求，使得深入研究泡沫金属夹芯结构在高温下的力学性能变得十分迫切。弯曲载荷是夹芯结构在工程应用中受到的主要载荷形式，因此抗弯曲性能是夹芯结构的主要性能指标。

由于低速冲击时材料的应变率效应可以忽略，同时由于轻质夹芯结构的质量与冲击质量块质量相比很小，结构的惯性效应和波动效应都可以忽略。实验研究结果也表明夹芯结构的准静态结构响应与低速冲击响应基本是等效的，只是载荷值稍微高些，因此可以用准静态实验结果来预测结构在低速冲击的变形行为和力学性能。

本节通过泡沫铝夹芯梁在25℃~500℃温度范围内的准静态三点弯曲实验 来探讨泡沫铝夹芯梁的准静态变形和失效行为。在不同实验温度下应用修正的Gibson 模型来得到泡沫铝夹芯梁的失效模式图，用以预测夹芯梁的初始失效模式和极限载荷。