高应变率下开孔泡沫铝压缩性能仿真研究

摘要

为研究在高应变率下，材料参数和应变率对开孔泡沫铝压缩性能的影响，进行了一系列仿真研究。采用基于三维Voronoi技术的建模方法，得到多种参数的开孔泡沫铝，使用ABAQUS/explicit软件构建算例进行仿真，与对应参数的分离式霍普金森杆（Split Hopkinson Pressure Bar, SPHB）实验结果进行对比，验证了该建模方法的准确性。建立了不同孔隙率（55%, 65%, 75%）、不同孔径（1.5, 1.0, 0.5mm）和不同应变率的多个开孔泡沫铝模型并进行仿真，讨论分析了高应变率下各个材料参数和应变率对其压缩性能的影响。结果表明，在高应变率下，仿真所涉及的参数范围内，减小孔隙率、增大孔径或增大应变率，都能提高开孔泡沫铝的平台应力与吸能能力，提升其压缩性能。

关键词

泡沫铝 / Voronoi技术 / 高应变率 / 压缩性能