导读:本文包含了金属空心球论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:梯度,空心球,金属,结构,泡沫,多孔,点阵。
金属空心球论文文献综述
宋金良[1]（2018）在《金属空心球结构力学性能及其在桥墩防护中的试验研究》一文中研究指出随着经济的不断发展以及社会建设的持续进行,桥梁的应用也越来越广泛,桥墩作为桥梁主要的承重和传力部件,在使用当中既要承担上部结构的自重及车辆荷载,还要承受随时被车辆撞击的风险,因此,研究其在撞击荷载作用下的力学响应及防撞措施具有重要的意义。本论文以车辆撞击桥墩为背景,金属空心球泡沫结构作为桥墩防撞装置,以单个金属空心球及金属空心球泡沫结构为主要研究对象,研究单个薄壁多孔金属空心球微观结构特点,以及探讨球壁孔隙对于组成球壁材料以及单个金属空心球整体的力学性能的影响,并且对单个薄壁多孔金属空心球体进行准静态压缩试验和纯弹性压缩试验来探讨该种单个薄壁多孔金属空心球受压后的变形特征及破坏机理,与此同时,研究微孔隙率对单个金属空心球在准静态及动态压缩下的破坏形式的影响。对于金属空心球泡沫结构,研究其在准静态及动态压缩试验(SHPB)的力学响应,并通过有限元模拟来对该种结构在压缩下会出现的负泊松比现象做出正确合理的解释,最后以车辆撞击桥墩为背景,不同厚度的金属空心球泡沫结构作为桥墩防护装置时,采用1:10的缩尺模型进行室内冲击试验,并利用有限元软件ABAQUS模拟所有的撞击试验工况,两者进行综合对比,所得结论如下:1、通过纳米压痕技术测得球壁无孔隙材料力学参数,XCT断层扫描技术和叁维立体模型重建技术真实还原金属空心球内外部形貌特征,结合有限元模拟最终确定微孔隙率对球壁材料的力学性能的影响,说明球壁材料弹性模量和屈服强度随着微孔隙率的增大而呈非线性减小,并分别给出确切的微孔隙率、弹性模量及屈服强度叁者之间关系的经验公式;2、不同的微孔隙率及分布对单个薄壁金属空心球变形和破坏有很大的影响,总体来看由于孔隙的存在会降低球体的承载力,概括为:当单个金属空心球球壁处存在“薄弱区域”(高孔隙率、壁厚很薄、及微孔隙率和壁厚两者的最不利组合)时,这些区域在受力后会首先发生屈曲破坏,然后向内凹陷,如果这些破坏区域相互毗邻或相近,它们就会连成一条或多条“失稳线”,而这个球体就会沿着这些“失稳线”破坏,此外,这些“失稳线”周围也会形成数个支撑铰,对这个球体的承载能力也会有所提升;3、冲击速度直接影响空心球体的顶底部壳体(与刚性冲击板接触部分)发生变形的时间,冲击速度越大,底部壳体发生凹陷的时间越早,顶底部壳体凹陷的增长量差异就越大即不对称变形越大,当在冲击速度较小时,球体顶底部变形基本保持一致,应力应变曲线趋势大致相同,而当冲击速度较大时,应力应变曲线差异较大,且在壳体接触之前会出现接触力初始峰值;微孔隙率的分布是会影响冲击作用下单个金属空心球的变形过程,然而,除了球体中存在与冲击刚性板平行相对大块的薄弱区域,其他形式微孔隙率分布的球体变形过程与球壁无孔隙球体受冲击变形过程基本一致;4、基于叁维Cosserat连续体理论建立金属空心球泡沫结构简化连续模型,并结合几种规则排列形式的金属空心球泡沫结构形式给出相应的泊松比计算公式,归纳出该结构出现负泊松比与否直接取决于球壳连接间的切向刚度与法向刚度的比值,当切向刚度大于法向刚度时,该结构会出现负泊松比现象;5、当模型墩在受到球体撞击后,在金属空心球泡沫结构的防护下,所测得的撞击点和墩顶的加速度、应变测点应变值增加幅度及墩顶位移均呈减小趋势,说明金属空心球泡沫结构具有很好的吸能效果,可以有效地保护桥墩;6、在动态冲击压缩下,金属空心球泡沫结构所展现出的平台区应力值要明显大于准静态压缩下该结构的平台区应力值,并且随着冲击速度的增大,平台区应力值也随之增大,即金属空心球泡沫结构应变率效应很明显,应变率越大,平台区应力值也越大;7、有限元模拟计算得到的模型墩墩身混凝土应变最大值、背撞点和墩顶加速度、墩顶位移以及金属空心球泡沫结构撞深均大于试验实测值,从桥墩被撞后的安全角度来讲,可以认为采用有限元ABAQUS软件模拟撞击荷载下的动力响应相对较为保守,是可行的。(本文来源于《东北林业大学》期刊2018-09-01）
杨姝,刘国平,亓昌,王大志[2]（2016）在《金属空心球梯度泡沫结构抗冲击特性仿真与优化》一文中研究指出基于有限元方法,研究不同冲击速度下面心立方排布的金属空心球(FCC-MHS)梯度泡沫结构的缓冲吸能特性.以比吸能和远端应力为目标对象,分析梯度排列次序和梯度数对结构抗冲击性能的影响.采用径向基函数方法构建FCC-MHS梯度泡沫冲击代理模型且进行多目标优化.结果显示,在冲击波效应不明显时,梯度排列次序和梯度数对FCC-MHS泡沫抗冲击性能影响有限,FCC-MHS梯度泡沫的抗冲击性能与均质FCC-MHS泡沫接近;在波效应明显的冲击速度下,梯度数多且呈负梯度排列的FCC-MHS泡沫抗冲击性能最优.优化设计能使FCCMHS泡沫的抗冲击性能更优.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2016年08期）
张威,杨会伟,管文博,胡建星,路国运[3]（2016）在《冲击作用下薄壁金属空心球压缩变形研究》一文中研究指出金属空心球结构是一种新型的多孔金属材料,对单个金属空心球在冲击作用下的压缩力学性能研究是对整体结构压缩力学性能研究的基础。该文研究了单个球壳冲击压缩特性,得到了单个金属空心球在冲击作用下的名义应力-应变曲线并与实验结果进行了对比验证,同时研究了径厚比和冲击速度对变形过程的影响。结果表明:名义应力-应变曲线和变形模态图显示其变形失效过程可分成六个阶段:局部压平、轴对称凹陷、多边形形成、内表面相互作用、侧壁失效以及密实阶段;径厚比越大,金属空心球越容易形成非对称的多边形形式,且在内表面相互作用阶段,上部壳体发生逆向翻转,侧壁发生了屈曲失效;径厚比较小时,在内表面相互作用阶段,下部壳体发生逆向翻转,侧壁发生了弯曲失效;冲击速度越大,底端壳开始发生凹陷的时间越早,空心球产生的不对称度越大。(本文来源于《工程力学》期刊2016年02期）
刘国平[4]（2015）在《金属空心球泡沬冲击特性与多目标优化》一文中研究指出随着国内汽车千人保有量首次超过百辆,汽车产业已然成为我国的支柱产业,同时人们也越来越重视汽车的安全性能。金属空心球(Metal Hollow Sphere,MHS)泡沫作为多胞材料的新型代表,拥有优异的冲击吸能特性和巨大的轻量化潜力,在汽车和轨道交通领域有着广泛的工程应用。本文基于有限元仿真方法研究了金属空心球泡沫的冲击吸能特性并对其进行了多目标优化设计。首先,进行了乒乓球阵列叁维压缩实验,探讨了多胞材料的压缩特性,同时运用LS-DYNA进行了有限元仿真分析,并对有限元建模方法进行了验证。通过有限元仿真,分析了冲击速度和致密化点对金属空心球均质泡沫冲击吸能性能的影响。结果显示：冲击速度越高,波效应越明显,致密化点会急剧增加其远端名义应力。据此,提出了金属空心球泡沫抗冲击性能的两个评价指标,即比吸能和远端名义应力。其次,基于有限元模型研究了MHS梯度泡沫的冲击特性,对比分析了不同冲击速度下正梯度和负梯度MHS泡沫的变形模式,发现了金属空心球梯度泡沫的变形模式是由最弱层梯度与冲击速度共同决定的。探讨了梯度全排列次序和梯度数量对金属空心球梯度泡沫的性能影响,结果表明：在冲击波效应不明显时,梯度排列次序和梯度数量对金属空心球泡沫抗冲击性能影响有限,其抗冲击性能与金属空心球均质泡沫接近；在波效应明显的冲击速度下,梯度数多且呈负梯度排列的金属空心球泡沫抗冲击性能最优。再次,针对金属空心球泡沫的晶胞点阵结构进行了探讨研究。分别对具有简单立方、体心立方、面心立方、体心四方、密堆六方和叁斜排布六种空间点阵结构的金属空心球泡沫的冲击性能进行了有限元仿真。结果表明：以结构比吸能为评价指标时,面心立方金属空心球泡沫冲击吸能性能最优。然后,针对面心立方金属空心球负梯度泡沫进行了多目标优化设计。建立了基于碰撞吸能特性的MHS泡沫冲击特性优化模型,采用径向基函数建立了响应面代理模型,并通过先进的遗传算法NSGA-Ⅱ进行优化求解,得出Pareto最优解集。结果表明：近端梯度大且靠近近端的梯度差小的设计,金属空心球泡沫的比吸能大；远端梯度小且靠近远端的梯度差大的设计,金属空心球泡沫的远端平均应力小。最后,将金属空心球泡沫应用于汽车耐撞性设计。将金属空心球泡沫填充在吸能盒和前纵梁前端,以结构比吸能为评价指标进行了仿真分析。结果表明：金属空心球泡沫填充能一定程度上提高系统的比吸能,从而提高汽车的被动安全性能。(本文来源于《大连理工大学》期刊2015-04-30）
吴鹤翔,刘颖,祝瑛[5]（2014）在《软硬交错金属空心球泡沫动力学性能研究》一文中研究指出通过控制点阵结构中不同阵点位置空心球的软硬程度建立了交错金属空心球泡沫模型。在此基础上,对比研究了不同冲击条件下,均匀和各种交错金属空心球泡沫的动力学响应特性。重点分析了软硬空心球排布方式对金属空心球泡沫动力学性能的影响。研究结果表明,通过对软硬空心球排布方式的控制,材料可以在一定范围内根据外载条件进行自主调节,以控制金属空心球泡沫内的应力分布,提高了金属空心球泡沫的能量吸收效率。软硬交错空心球模型的建立为实现金属空心球泡沫的自适应设计提供了新的思路。(本文来源于《工程力学》期刊2014年07期）
吴鹤翔,刘颖[6]（2013）在《密度梯度薄壁金属空心球阵列动力学特性研究》一文中研究指出为了实现多孔材料能量吸收过程的调控,建立了一种二维密度梯度金属空心球(MHS)阵列,并基于显示动力学讨论了讨论了不同冲击速度、不同梯度分布、以及不同点阵结构(四边形和六边形排布)金属空心球阵列的动力响应特性。重点研究了梯度分布对材料能量吸收特性的影响。研究结果表明密度梯度金属空心球阵列的变形模式依赖于冲击速度。在低速冲击条件下,梯度分布形式的影响可以忽略,应力随着冲击进程增加,四边形点阵结构向着六边形结构转化。随着速度的增加,结构的响应体现出分段平台特性,分段平台应力值可以通过该层均匀球(本文来源于《中国力学大会——2013论文摘要集》期刊2013-08-19）
吴鹤翔,刘颖[7]（2013）在《梯度分布对密度梯度金属空心球阵列动力学性能的影响》一文中研究指出梯度及梯度排布是密度梯度多孔材料设计中的关键性问题。该文基于分层梯度金属空心球阵列模型,重点讨论了不同冲击速度下,梯度分布对金属空心球阵列动力学性能的影响。研究结果表明:在低速冲击下,梯度金属空心球阵列的动力学响应只取决于梯度的大小而不敏感于梯度的空间分布;而在中高速冲击下,梯度金属空心球阵列的动力响应不仅取决于梯度的大小,而且必须考虑梯度的空间分布。一定冲击速度下,梯度分布决定了材料内部的应力分布和材料的能量吸收过程,但吸收的总能量由材料的相对密度决定。考虑到对被冲击防护结构的保护,从冲击端高密度向远端低密度的梯度分布更有优势。该文的结论为实现多孔材料冲击动力学性能的多目标优化设计提供了新的设计思路。(本文来源于《工程力学》期刊2013年01期）
陈金妹,谈萍,贾文鹏,赵培,李亚宁[8]（2012）在《金属空心球的研究进展》一文中研究指出综述了金属空心球的制备方法和应用方面的一些进展,并对今后的发展方向进行了分析。(本文来源于《热加工工艺》期刊2012年18期）
范建辉,王志华,李志强,赵隆茂[9]（2012）在《基于金属空心球壳的梯度夹芯结构的爆炸动力响应》一文中研究指出在现有的文献中,研究泡沫夹芯结构或者是空心球壳(MHS)结构的计算分析中均采用连续体模型,忽略了它的单胞结构形态。本文采用金属空心球壳泡沫模型,应用LS-DYNA3D有限元软件对6种不同密度梯度央芯板结构在爆炸载荷作用下的动力响应进行了系统分析,并与单一密度下的泡沫夹芯结构进行了对比分析。结果发现,梯度夹芯结构明显优越于传统的夹芯结构,它的后面板中心点挠度较传统夹芯结构要小。模拟结果对结构的抗爆能力工程设计具有一定的参考价值和指导意义。(本文来源于《第五届全国计算爆炸力学会议论文摘要》期刊2012-08-01）
吴鹤翔,刘颖[10]（2012）在《软硬交错金属空心球泡沫动力学性能的研究》一文中研究指出通过控制点阵结构中阵点位置空心球的软硬程度,建立了交错金属空心球泡沫模型。在此基础上,对比研究了不同冲击条件下,均匀和各种交错金属空心球泡沫的动力学响应特性。重点讨论了软硬空心球排布方式对金属空心球泡沫动力学性能的影响。研究结果表明,通过对软硬空心球排布方式的控制,材料可以在一定范围的内根据外载条件进行自主调节,以控制金属空心球泡沫内的应力分布,提高了金属空心球泡沫的压缩力效率。软硬交错空心球模型的建立为实现金属空心球泡沫的自适应设计提供了新的思路。(本文来源于《第五届全国计算爆炸力学会议论文摘要》期刊2012-08-01）
金属空心球论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
基于有限元方法,研究不同冲击速度下面心立方排布的金属空心球(FCC-MHS)梯度泡沫结构的缓冲吸能特性.以比吸能和远端应力为目标对象,分析梯度排列次序和梯度数对结构抗冲击性能的影响.采用径向基函数方法构建FCC-MHS梯度泡沫冲击代理模型且进行多目标优化.结果显示,在冲击波效应不明显时,梯度排列次序和梯度数对FCC-MHS泡沫抗冲击性能影响有限,FCC-MHS梯度泡沫的抗冲击性能与均质FCC-MHS泡沫接近;在波效应明显的冲击速度下,梯度数多且呈负梯度排列的FCC-MHS泡沫抗冲击性能最优.优化设计能使FCCMHS泡沫的抗冲击性能更优.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
金属空心球论文参考文献
[1].宋金良.金属空心球结构力学性能及其在桥墩防护中的试验研究[D].东北林业大学.2018
[2].杨姝,刘国平,亓昌,王大志.金属空心球梯度泡沫结构抗冲击特性仿真与优化[J].浙江大学学报(工学版).2016
[3].张威,杨会伟,管文博,胡建星,路国运.冲击作用下薄壁金属空心球压缩变形研究[J].工程力学.2016
[4].刘国平.金属空心球泡沬冲击特性与多目标优化[D].大连理工大学.2015
[5].吴鹤翔,刘颖,祝瑛.软硬交错金属空心球泡沫动力学性能研究[J].工程力学.2014
[6].吴鹤翔,刘颖.密度梯度薄壁金属空心球阵列动力学特性研究[C].中国力学大会——2013论文摘要集.2013
[7].吴鹤翔,刘颖.梯度分布对密度梯度金属空心球阵列动力学性能的影响[J].工程力学.2013
[8].陈金妹,谈萍,贾文鹏,赵培,李亚宁.金属空心球的研究进展[J].热加工工艺.2012
[9].范建辉,王志华,李志强,赵隆茂.基于金属空心球壳的梯度夹芯结构的爆炸动力响应[C].第五届全国计算爆炸力学会议论文摘要.2012
[10].吴鹤翔,刘颖.软硬交错金属空心球泡沫动力学性能的研究[C].第五届全国计算爆炸力学会议论文摘要.2012
论文知识图
