一百零四、闭孔泡沫铝及其夹芯结构的高温力学行为研究

2.2进一步工作的展望

本文主要通过实验研究了高温环境下泡沫金属和泡沫金属夹芯结构的力学响应，得到了许多有益的结论。但是由于本研究涉及到冲击动力学、塑性力学、材料科学以及传热学等多学科的相互交叉和相互渗透，泡沫金属和泡沫金属夹芯结构力学行为的研究更加复杂。本文的研究工作尚不完善，以下几方面的工作有待进一步研究：

1. 泡沫金属材料温度效应与其细观结构及率效应的关系

本文主要通过实验研究了温度对泡沫金属宏观力学性能的影响，而泡沫金属是一种典型的细观结构复杂的非均匀性材料，需要对其细观结构进行更加客观全面的描述，才能从机理上理解泡沫金属的宏观材料特性。可通过理论和数值分析并结合实验来研究温度对泡沫金属基体材料性能、细观变形模式等的影响，来探索温度对泡沫金属的平台应力和冲击吸能性能的影响的细观机理，研究冲击载荷下泡沫金属变形和温升局部化对材料细观局部失稳、垮塌、开裂和宏观变形行为的影响及其与细观结构参数的关系。通过对不同温度的泡沫金属在不同速度撞击下细观结构变形和破坏行为的数值模拟，并结合冲击实验，分析泡沫金属的温度对其冲击动力特性的影响，揭示其应变率敏感性与温度效应的关系。

2. 泡沫金属复合结构在高温下的承载吸能模型分析

本文主要通过实验研究了泡沫金属夹芯结构的材料参数和结构几何参数以及温度对泡沫金属夹芯结构的准静态和动态变形、失效和冲击能量吸收性能的影响，探讨泡沫金属填充薄壁结构在高温下的动态力学性能和静态力学性能之间差异。可通过理论分析和数值计算并结合实验研究，建立泡沫金属复合结构在高温下承载、失效、变形和能量吸收性能分析的数学模型，建立泡沫金属复合结构高温下承载、吸能性能与结构拓扑构型和参数间的关系。

3. 泡沫金属复合结构的热力耦合效应

对泡沫金属复合结构的隔热性能进行分析，研究泡沫金属复合结构的拓扑构型、几何参数以及材料热物性参数对其隔热性能的影响，建立描述泡沫金属复合结构隔热性能与材料热物性和复合结构几何参数关系的数学模型。研究高温度梯度造成的热力耦合对结构变形的影响，对泡沫金属复合结构在高温度梯度下的安全性进行评估。

4 . 轻质泡沫金属复合结构的多功能一体化设计方法

探索适用于多层复合结构和梯度复合结构同时考虑承载、吸能和隔热等性能要求的多功能一体化优化设计方法，建立泡沫金属复合结构在高温下同时考虑承载、隔热和吸能性能的理论或计算模型，结合实验研究结果，以有效导热系数、能量吸收性能和质量为优化设计目标，对复合结构的材料和结构参数进行优化。