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淺談金屬多孔材料力學性能的探究論文
對金屬多空材料的應用有著重要的作用，金屬多孔材料是有著功能和結構雙重屬性的工程材料，尤其是在近些年的發(fā)展過程中使其得到了較為廣泛的應用。金屬多孔材料有著密度小及抗沖擊性高等諸多的特征，由于對其實際的應用領域愈來愈廣，在應用的要求上也有著很大的提升，所以對金屬多孔材料的力學性能的理論進行研究就顯得格外重要。
1.金屬多孔材料的理論及類型分析
1.1金屬多孔材料的理論分析
金屬多孔材料在實際的應用過程中會由于受到拉應力及壓應力等作用的影響，對其自身的力學性能造成一定程度的威脅，所以其自身的力學材料性能對應用的效果就有著直接性的影響。金屬多孔材料的力學性能指標對應用的工況環(huán)境有著決定性作用，在材料的性質(zhì)及致密材料上有著很大的差異性。在近些年的發(fā)展過程中，金屬材料作為一種吸能材料，依靠著自身質(zhì)量輕及吸能的效率高等優(yōu)勢在減震裝置等方面得到了應用，其在承受壓縮應力的過程中，應力及應變曲線上會有較寬屈服平臺區(qū)，所以在這一作用下能夠?qū)ν鈦砹M行應變，為能夠?qū)@一材料得到更好的應用，就需要對其孔結構以及空隙率等方面進行研究，使其得到更好的應用。
1.2金屬多孔材料的類型分析
材料制備技術的發(fā)展使得金屬泡沫及金屬蜂窩等金屬多孔材料得到了廣泛應用，其中的金屬蜂窩多孔材料是人工制造的結構，主要是受到蜂巢結構的影響，隨著發(fā)展其在結構上也呈現(xiàn)出了多樣化態(tài)勢。金屬蜂窩類型的多孔材料的廣泛應用主要就是其在密度上相對較小，并在比剛度及比強度上都達到了一定程度，所以就成了生活中比較理想的輕質(zhì)材料。現(xiàn)代的工業(yè)正處在蓬勃發(fā)展階段，所以對材料的性能方面就有著較高的要求，對簡述蜂窩多孔材料的改進就成了必然，其中負泊松比材料能夠在未來的發(fā)展中有著廣闊前景。負泊松比蜂窩i材料拉伸時膨脹及壓縮時收縮，所以有著較好的力學性能。
另外還有金屬纖維多孔材料，這一材料不僅有著金屬性質(zhì)同時也具有著內(nèi)部空隙，這是較好的結構功能一體化材料。對這一材料的承受載荷及沖擊的力學數(shù)據(jù)進行積累能夠有效的拓寬這一領域的功能依據(jù)。
2.金屬多孔材料力學性能及具體試驗分析
2.1金屬多孔材料的力學性能分析
金屬多孔材料在壓縮應力方面有著幾個重要的階段，首先在應變力較低的過程中，線性彈性區(qū)及應力會急劇的加大，金屬多孔材料處在壓縮時能量吸收能力會取決于壓縮應力及應變曲線下的平臺屈服區(qū)面積。在金屬多孔材料當中的金屬纖維多孔材料要能夠比泡沫鋁的能量吸附性要強。而金屬蜂窩多孔材料會在不同的速度加載過程中發(fā)生不同變形模式，然后就隨著加載速度的增大其在變形模式上會從X型經(jīng)過V型向著I型進行過渡。在這一過程中的X型模式的形成是沖擊試件自身及反射應力波共同作用的一個結果。如果是速度繼續(xù)增大的時候，折疊區(qū)就會漸進前行，其結構的變形不會很大，橫截面上所發(fā)生的變形也是均勻的存在的。
2.2金屬多孔材料力學性能具體試驗分析
通過以上對金屬多孔材料的力學性能的相關理論分析能夠看出，由于其在不同的因素影響下，會有不同程度的效果呈現(xiàn)出來。對金屬多孔材料的力學性能的試驗對實際的應用有著重要的作用和意義，首先在金屬多孔材料的環(huán)拉強度方面，對過濾管使用中所受到的徑向沖擊力所受力的狀態(tài)，進行了檢測方法的設置。具體的步驟就是通過靜壓成型的管樣樣品，從拉伸模通孔的位置進行施加向外拉力，然后通過環(huán)拉的強度計算公式進行計算，其計算公式為：&=F/S，其中的&就是環(huán)拉強度，而S就是多孔圓環(huán)受力面積，F(xiàn)即為破壞金屬多孔的瞬時力。
對金屬多孔材料的彎曲性能的試驗方面，這主要是對其沒有被破壞條件下能彎曲的最大角度。軋制成型的多孔板材通常要在卷管機上進行卷制管材。在這一過程中對彎曲的角度的處理就顯得極為重要，彎曲角對卷管的最小直徑起到了決定性作用，此次的研究主要是對彎曲過程所受力的情況進行的探究，主要是將寬度為三十毫米的試樣兩點支撐在壓力試驗機的平臺上，然后將試樣中部和壓頭保持正對，然后再慢慢的加壓。
在這一環(huán)節(jié)要能夠?qū)υ嚇拥撞恐虚g的部位進行詳細的觀察，倘若是發(fā)生有裂紋出現(xiàn)就要立即停止。通過相關的試驗能夠發(fā)現(xiàn)，當彎曲的角度達到五十八度的時候，就能夠制備最小圓管直徑為一百二十毫米，這樣也就和實際的卷管直徑大小相符合，也就從另一方面說明了能夠通過彎曲的性能對金屬多孔材料在實際的卷管最大內(nèi)應力上進行表示。
另外對金屬多孔材料的剪切強度的試驗過程中，由于在強度的標準上還沒有得到統(tǒng)一，所以此次的研究只是結合受力情況進行設計剪切裝置。主要是將金屬多孔材料加工成直徑為為60×5毫米的片樣，然后采用上沖頭向下加力的方法，直到將多孔試樣造成破壞為止，通過這一壓力進行對金屬多孔材料的剪切強度進行實際的計算。
金屬多孔材料會在一定的程度上受到復燒因素的影響，這樣就對其力學性能造成很大的影響。燒結工藝是影響材料的最為重要的因素，燒結的燒結頸發(fā)育的情況對金屬多孔材料的力學性能情況能夠得以真實的反映。而不同的燒結工藝也會對金屬多孔材料的力學性能產(chǎn)生不同的影響。但是在燒結金屬多孔材料的力學性能的理論研究方面，卻遠遠落后于材料的實際應用，所以在材料應用過程中的諸多問題還沒有得到相應解決，這也是今后需要努力研究的一個重要領域。
3.結語
總而言之，針對金屬多孔材料力學性能的實際理論研究能夠看出，對其力學性能造成影響的因素是多方面的，而要想將其力學性能得到有效保持就要對其材料的結構進行合理化的改進。要能夠從實際出發(fā)，從材料的多方面內(nèi)容出發(fā)，只有這樣才能夠?qū)⒔饘俣嗫撞牧狭W性能得到進一步的加強。
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