多孔材料性能模型研究3:数理推演

论文摘要

基于三维网状多孔材料的八面体结构模型,本文介绍了多孔材料基本物理、力学性能数理关系的推演过程。此过程覆盖了多孔材料的单向拉伸、多向拉压、传导性和疲劳性能等方面。重点描述了多孔材料内部构成的等效电路、多孔材料单向拉伸的准刚体结构受力模型和变形体结构受力模型,在此基础上讨论了压缩强度问题,并对双向拉伸和三向拉压的有关数理关系展开推演和分析。根据本八面体模型,多孔材料在弯曲等非直接拉压受力形式下的力学性能数理关系,同样可由单向拉压的推演而获得。

论文目录

1 多孔材料的电阻率

1.1 电阻率分析模型

1.2 数理关系推演

1.2.1 单元八面体有关尺寸计算

1.2.1.1 棱长（L）

1.2.1.2 棱径（r）

1.2.1.3 中空孔径（r′）

1.2.1.4 孔棱有效截面积（S）

1.2.1.5 结点有效横截面积（S′）

1.2.2 导电单元等效电路电阻率（ρ）

2 多孔材料抗拉强度

2.1 抗拉强度分析模型

2.2 数理关系推演

2.2.1 准刚体结构受力模型

2.2.2 变形体结构受力模型

2.2.3 压缩强度问题

2.2.4 补充说明

3 多孔材料的伸长率

3.1 伸长率分析模型

3.2 数理关系推演

4 多孔材料弹性模量

4.1 弹性模量分析模型

4.2 数理关系推演

5 多孔材料双向拉伸

5.1 双向拉伸分析模型

5.2 数理关系推演

5.2.1 力分析

5.2.2 孔棱受力分析与关系推导

5.3 双向拉压问题

6 三向拉压力学模型

6.1 三向拉压分析模型

6.2 数理关系推演

6.2.1 孔棱受力总体分析

6.2.2 孔棱最大正应力推导

6.2.3 关系修正

6.2.4 简化表达

6.3 三向拉压问题

7 其他载荷形式力学模型

7.1 剪切载荷作用

7.1.1 物理模型

7.1.2 数理推演

7.1.3 多孔构件承载准则

7.1.4 数理关系修正

7.2 扭转载荷作用（扭矩作用）

7.2.1 物理模型

7.2.2 数理推演

7.2.2.1 最大拉应力

7.2.2.2 简单情形分析举例

7.2.2.3 多孔构件承载准则

7.2.2.4 数理关系修正

7.3 弯曲载荷作用（弯矩作用）

7.3.1 物理模型

7.3.2 数理推演

8 多孔材料疲劳性能

8.1 疲劳性能分析模型

8.2 数理关系推演

8.2.1 类应力疲劳

8.2.1.1 数理关系

8.2.1.2 对Fσ的分析

8.2.2 类应变疲劳

9 多孔材料比表面积

9.1 比表面积分析模型

9.2 数理关系推演

9.3 理论公式修正

10 结束语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘培生,杨春艳,程伟

关键词: 多孔材料,泡沫金属,泡沫陶瓷,性能模型,数理推演

来源: 材料工程 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 北京师范大学核科学与技术学院射线束技术教育部重点实验室

基金: 北京师范大学测试基金(C18)

分类号: TB383.4

页码: 59-81

总页数: 23

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