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泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動(dòng)力響應(yīng)研究六

日期:22-11-30     時(shí)間:01:59 來源: 益榮金屬

泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動(dòng)力響應(yīng)研究六

多孔金屬夾芯板的應(yīng)用
泡沫鋁夾芯結(jié)構(gòu)由于具有良好的結(jié)構(gòu)性能,隔音、絕熱、耐用性能好,可以重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn),在航空航天、船舶、鐵路交通、汽車工業(yè)、機(jī)床業(yè)及建筑業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

航空、航天方面
在航空、航天工業(yè)領(lǐng)域,采用泡沫鋁夾芯結(jié)構(gòu)替代昂貴的蜂窩夾芯結(jié)構(gòu),可以在獲得更高性能的同時(shí)使成本大幅度下降。波音公司試驗(yàn)了用泡沫鈦和泡沫鋁夾芯結(jié)構(gòu)制成直升飛機(jī)的尾架,這種夾芯結(jié)構(gòu)還有一個(gè)重要的特點(diǎn)就是可以制成彎曲甚至三維的形狀。因此,一些直升飛機(jī)制造商正考慮川泡沫鋁夾芯結(jié)構(gòu)部分替代蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)。

船舶方面
多孔金屬夾芯板還可以制作普通客船、豪華客船、混裝船、快艇、游船、潛艇、軍艦等船只的間隔墻,具有優(yōu)良的隔聲、隔熱、耐腐蝕、不燃燒等特點(diǎn)。也被用于制作輕型復(fù)合裝甲(美國(guó)新型復(fù)合裝甲中泡沫鋁厚度19mm),可以抵抗破甲彈和穿甲彈的攻擊。

鐵路交通方面
在高速列車和地鐵列車上,具有夾芯結(jié)構(gòu)的車門、地板、車廂內(nèi)襯、噪聲設(shè)備的隔音裝置等,強(qiáng)度高、隔聲、減震、阻尼性能好,且輕質(zhì)、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng):也被用來制作高架跌軌和高速鐵路的隔音屏。

汽車工業(yè)方面
采用泡沫鋁夾芯板結(jié)構(gòu)制造汽車蓋板、卡車蓋與滑動(dòng)頂板等,可以減輕結(jié)構(gòu)的重量和提高結(jié)構(gòu)的剛度。泡沫鋁夾芯板還具有高的吸收沖擊與聲能的效果。以泡沫鋁夾芯板制造的某些汽車零件,質(zhì)量只有原鋼件質(zhì)量的1/2,而其剛度則為鋼件結(jié)構(gòu)的9倍之多,保溫絕熱性能比鋁的提高1倍,對(duì)頻率大于800Hz的噪音有很強(qiáng)的消聲能力,它還是一種熱穩(wěn)定的不可燃材料,也是一-種耐用材料,并且可以完全回收。根據(jù)卡曼汽車公司的經(jīng)驗(yàn),如果采用泡沫鋁夾芯板時(shí),汽車構(gòu)件的剛度將會(huì)得到加強(qiáng),如果罩于橫壁板采用泡沫鋁夾芯板元件,可使構(gòu)件穩(wěn)定性提高30%。單件泡沫鋁夾芯板零件的制造成本約比鋼件的高20%。然而采用這種結(jié)構(gòu),由于整個(gè)汽車工程的投資少,所以實(shí)際生產(chǎn)成本將有所下降。另外,還可以相應(yīng)降低環(huán)境污染。采用這種夾芯板制造汽車零部件,結(jié)構(gòu)系統(tǒng)得到減化,零部件數(shù)至少可減少1/3,同時(shí),泡沫鋁夾芯板還可以被用來制造汽車前后防撞件。

目前,國(guó)外已有將泡沫鋁夾芯結(jié)構(gòu)應(yīng)用于機(jī)床工作臺(tái)的報(bào)道,國(guó)內(nèi)也有了對(duì)這種應(yīng)用的研究。與傳統(tǒng)的鑄鐵材料相比它具有更高的輕質(zhì)性、吸收沖擊能、減振性能和阻尼性能。相同形狀尺寸的泡沫鋁構(gòu)件制作的機(jī)床工作臺(tái)僅為鑄鐵機(jī)床工作臺(tái)重量的1/16~1/8。由于泡沫鋁夾芯件的比剛度強(qiáng),所以若在質(zhì)量相同、形狀相似的情況下,泡沫鋁機(jī)床工作臺(tái)的剛度可與鑄鐵或鋼的剛度相媲美。因此采用泡沫鋁夾芯結(jié)構(gòu)制造工作臺(tái)可以改善其動(dòng)態(tài)性能,從而減小振動(dòng)和噪聲,改善加工環(huán)境,提高加工精度,延長(zhǎng)刀具壽命。

高速磨床所使用的橫向滑板是z形滑竿和機(jī)床之間的滑動(dòng)連接件。

此外,機(jī)床防護(hù)罩是機(jī)械設(shè)備最常用的安全裝置。泡沫鋁夾芯結(jié)構(gòu)件具有良好的抗振性和吸聲性能,可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬板、金屬網(wǎng)、木材、塑料、有機(jī)玻璃等機(jī)床防護(hù)罩材料。目前在國(guó)外已經(jīng)成功地用于高速磨床吸能內(nèi)襯,充分地起到了吸聲減振的作用。

其它方面
除以上各方而外,多孔金屬夾芯板還有其它重要的應(yīng)用,如在建筑工業(yè)領(lǐng)域,建筑設(shè)施有許多構(gòu)件需用質(zhì)量輕、剛性大、不燃性的材料制造,或用這類材料作為支持框架。采用泡沫鋁夾芯板材制造電梯艙,可減少其電能消耗。另外,這類板材還有吸儲(chǔ)沖擊能與高比剛性的特點(diǎn),是取代現(xiàn)有電梯艙面板的理想材料。泡沫鋁夾芯結(jié)構(gòu)還可用于字宙飛船起落架、升降機(jī)、傳送器安全墊、機(jī)器人支架、航天器、風(fēng)車以及泡沫鋁CPU散熱器等。

此外,利用其吸聲減重性,三明治式泡沫鋁板也可作為電梯艙壁、室內(nèi)裝飾吸聲材料以及輕軌、高速公路、冷卻塔、變電所等的聲屏障。

上海益榮金屬材料有限公司
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