高超音速侵彻引信中的泡沫铝垫片

应对高速侵彻高冲击的主要措施之一是加垫片,而已有垫片材料并不理想。为此,提出以新型材料泡沫铝制造高超音速侵彻引信垫片,泡沫铝自身内部多孔结构有利于抗高过载冲击。ANSYS/LS-DYNA有限元仿真表明,6 mm泡沫铝垫片能起到较好的抗高过载冲击作用,但计算得出的垫片厚度仍不理想,可能需要从衰减应力波角度进一步研究。     

泡沫铝的吸声性能初探

研究中对低压渗流制备方法进行了改进，并对制备的样品用驻波管法进行了吸声系数的测定。结果表明，样品随孔径的减小、空隙率的增大，综合吸声系数有增大的趋势。     

泡沫铝冲击衰减特性的研究

在轻气炮试验装置上对开孔泡沫铝的冲击衰减特性进行了试验研究,得出了在冲击波加载条件下开孔泡沫铝中的冲击波压力及波速随距离的变化关系曲线.结果表明:开孔泡沫铝具有良好的冲击衰减性能,使冲击波压力在其中呈指数关系衰减,而波速则随距离呈线性关系衰减.     

开孔泡沫铝压坑力学行为研究

分别采用头部为平面、球面和圆锥面的三种圆柱体压头,对泡沫纯铝和泡沫铝-硅合金进行了准静态压坑试验,研究不同性质的基体泡沫铝的压坑变形力学行为,探讨压坑变形的微观机制。结果表明:不同形状压头的压坑载荷-位移响应特征均与单轴压缩的响应相比均有较大差别,其显著特征是随着变形量的增大应力上升的速度较快,泡沫铝的压坑载荷-位移曲线的形状还与所用压头的形状密切相关;随着泡沫铝基体性质的不同,其压坑变形宏观形态和微观机制也存在较大的差异。     

典型泡沫铝夹芯材料的枪弹侵彻仿真与实验

为考察枪弹打击下三明治型泡沫铝夹芯材料的防护性能,采用仿真分析与实弹打击试验相结合的方法,研究7.62 mm枪弹对不同面板配置泡沫铝夹芯材料的打击效果.结果表明:增加泡沫铝芯层后,金属层合材料的抗侵彻性能有大幅提升;入射、出射面板总厚度一致情况下,增大入射面板厚度能改善材料整体抗侵彻能力;入射和出射面板为Q235钢且芯层为均质泡沫铝时,在面板总厚度8 mm、芯层厚50 mm的结构配置下能够有效防护以735 m/s速度入射的7.62 mm步枪弹.该研究可为泡沫铝夹芯材料在军用装备抗弹防护中的应用提供参考.     

孔隙率及孔径对开孔泡沫铝导电性的影响

研究了孔隙率及孔径的变化对开孔泡沫铝导电性的影响。采用铸造渗流法制备了孔径为0.751～.75 mm,相对密度为0.4050～.436的泡沫纯铝,用“直流四端电极”法测量了不同参数泡沫铝的电阻并通过计算得到电导率。实验结果表明:对于开孔泡沫铝来说,孔隙率的变化对其导电性具有非常显著的影响,随着相对密度的提高,泡沫铝的电导率呈指数关系上升;而随孔径的变化对其电导率影响不大。     

泡沫铝/环氧树脂填充结构机床工作台的模拟研究

现代的机床工作台要求具有较高的动态特性和高比刚度。以某型号工作台为例,对泡沫铝/环氧树脂填充结构工作台的静、动态特性进行了有限元模拟。结果表明,与铸铁结构工作台相比,泡沫铝/环氧树脂填充结构工作台在满足工作台静态性能要求的前提下,具有轻质、高静、动态性能高的优点。     

多层泡沫铝夹芯板的抗爆性能

泡沫铝是一种具有优异吸能性能的多功能材料,多层泡沫铝和钢板组成的夹层具有良好的抗爆能力。为了研究不同密度泡沫铝排序对夹芯板抗爆能力的影响,选取相对密度分别为13%、16.7%、20.4%的三种泡沫铝组成九种不同结构的排列方式。利用LS-DYNA软件进行了爆炸过程的数值模拟,并且对部分结构进行了爆炸作用实验。结果表明,实验和数值模拟结果吻合较好。在爆炸载荷作用下,泡沫铝的变形可以分为三种模式,即弹性变形、塑性变形和胞壁断裂的致密变形;泡沫铝密度递减结构的底板横向挠度比泡沫铝密度递增结构小;并且在同样的爆炸载荷作用下,泡沫铝密度递减结构的透射波强度只有密度递增结构的31.6%;这表明泡沫铝按照密度递减的顺序排列能够提高整体结构的抗爆能力。     

泡沫铝阻尼塞在矿山机械重型齿轮中的应用研究

为降低大型机械齿轮传动中产生的振动噪声及齿轮轻量化问题,以MG400/920—WD型采煤机中减速器齿轮为例,设计了泡沫铝填充结构的齿轮,应用有限元分析软件ANSYS对其进行静态和动态分析。验证了泡沫铝阻尼塞重型齿轮在矿山机械中应用的可行性和优越性。     

球形孔泡沫纯铝准静态压缩性能

在球形孔泡沫纯铝压缩应力应变曲线基础上,研究了压缩强度、吸能能力,结果表明:球形孔泡沫纯铝与球形孔泡沫铝合金的压缩应力应变曲线相似,分为三个部分:线弹性阶段、平台阶段和密实阶段;球形孔泡沫纯铝相对于球形孔泡沫铝合金是一种吸能能力更强的、韧性性能良好的新材料。采用Gibson-Ashby的模型来分析球形孔泡沫纯铝的压缩屈服强度,吻合良好。     

Al/Ni和Al/Ti纳米多层薄膜制备与表征

用磁控溅射法制备了Al/Ni、Al/Ti纳米多层薄膜。用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和X-射线衍射仪(XRD)对其进行了结构表征和成分分析。用差示扫描量热法(DSC)测定了纳米多层薄膜的反应放热量。结果表明: 工作压力为0.4 Pa,Al、Ni、Ti溅射功率分别为200,220,180 W条件下制备的Al/Ni、Al/Ti多层薄膜表面均匀致密,无尖锐峰,层状结构分明,组成成分分别为Al、Ni和Al、Ti单质状态; Al/Ni、Al/Ti多层薄膜放热量分别为1134.64,918.36 J·g-1,达到理论值的82.2%, 80.7%。     

Al粉对RDX机械感度的影响

为了研究加入不同含量、不同形状的Al粉后RDX机械感度的变化趋势,进行了撞击感度和摩擦感度试验.结果表明:RDX炸药中加入Al粉后,摩擦感度降低,并且Al粉含量越高,摩擦感度降低越多;而撞击感度却随Al粉的加入呈非线性的变化,Al粉含量较少时,撞击感度增大,当Al粉含量增至10%时,撞击感度增至最大,随后,撞击感度随铝粉含量的增加呈明显降低趋势.不同形状的Al粉对RDX的摩擦感度影响不同,较之球形Al粉,片状Al粉表现出较低的摩擦感度及较高的撞击感度.该研究结果为实际工作中解决含铝炸药的安全性提供了有利依据.     

氮化硅泡沫陶瓷浆料性能的研究

通过对原料粉体ζ电位的分析及对氮化硅水基浆料相对沉降高度的测量和不同实验条件下浆料粘度的测定,研究CMC添加量、固相含量及剪切速率对氮化硅浆料稳定性、流变性及粘度的影响。结果表明,pH为10,分散剂CMC的质量分数为0.2%及固相的质量分数在50%左右时,可以制备出具有良好稳定性和流动性的氮化硅悬浮体。     

铝浴快速渗硼

研究了在液态铝中对被覆硼砂和碳化硼等组份的钢试样进行渗硼的工艺。此法渗硼的特点是渗速快、时间短，在相同温度和时间下渗层厚度是粉末法的２倍，并可在７００℃的低温下实现渗硼。     

泡沫铝的动态压缩性能和吸能性研究

通过测量泡沫铝在动态和准静态压缩条件下的应力 -应变曲线 ,研究了泡沫铝的准静态和动态压缩行为以及不同应变条件下的吸能性 ,并对其应变率效应进行了分析。结果表明 ,在高应变速率和准静态压缩下 ,泡沫铝的σ -ε曲线均表现出弹性变形段、平缓段和密实段三阶段特征 ;泡沫铝的压缩性能具有明显的应变速率敏感性 ,随应变速率的提高 ,流动应力上升 ,吸能性升高     

泡沫铝填充结构汽车车架的动态特性模拟研究

以某型号轻型皮卡车的车架为研究对象,设计了泡沫铝填充结构汽车车架,并应用有限元分析软件分别对其填充前后的动态特性进行分析,得到两种车架的自由模态和约束模态的振型图、各阶模态的固有频率和最大位移。结果表明,泡沫铝填充结构车架具有优越的动态性能,对提高汽车的舒适性具有重要意义。     

Al/Ni多层膜中反应波传播速度的理论研究

为了研究Al/Ni反应多层膜在微纳米点火器件中的应用,采用扩展Mann模型,计算了反应多层膜中反应波的传播速度.定义单层厚度比为δ(2b-1)δ,将现有模型扩展至可计算任意多层膜中反应波的传播速度;计算了Al/Ni多层膜中反应波的传播速度,与试验结果吻合较好,验证了扩展模型.计算结果表明存在一个临界厚度δcr.当对层厚度δbi＜δcr时,速度与δbi成正比;当δbi＞δcr时,速度与δbi成反比.     

硼酸铝晶须增强Al基复合材料的性能及制备

评述了国内外硼酸铝晶须增强Al基复合材料的研究与开发现状,探讨了此材料的性能特别是磨擦性能及制备工艺,并指出了此复合材料研究中的关键技术与存在的关键问题.