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《金属材料延性试验泡沫金属压缩试验方法》《金属材料延性试验泡沫金属压缩试验方法》国家标准编制说明工作简况1、任务来源根据国家标准化管理委员会《国标委综合 201356号文件》“关于2013年第一批国家标准制修《金属材料延性试验泡沫金属压缩试验方法》标订项目计划的通知”所下达的国家标准修订计划，准列入国家标准制修订计划中，计划编号为20130737-T-605。
本标准由中华人民共和国湖北出入境检验检疫局、武汉钢铁(集团)公司、东南大学、江汉大学、武汉船舶职业技术学院等单位共同负责起草。
2、起草过程本标准自2013年07月18日正式立项，2013年08月湖北出入境检验检疫局、武汉钢铁(集团)公司、东南大学三家实验室开始进行本项目的比对试验及研究讨论，最终由湖北出入境检验检疫局牵头起草，于2013年10月完成标准草案初稿，并在各起草单位内部进行征求意见后再修改草案。
2013年10月底中华人民共和国湖北出入境检验检疫局、武汉钢铁(集团)公司、东南大学、江汉大学、武汉船舶职业技术学院等单位在聚会武汉对标准草案逐字逐句讨论修改。
于2013年11月修改后的最终稿作为最后标准征求意见稿上报钢标委力学与工艺性能分技术委员会秘书处。
3、制定本标准的原则泡沫金属材料是由多面体胞体组成的三维多胞材料，可以分为闭孔型和开孔型两种。
闭孔结构是其内部胞孔相互独立，由母体金属分离，每个胞孔都是封闭的。
开孔结构指内部胞孔相互连接在一起，每个胞孔不是封闭的。
泡沫金属的力学性能是结构材料研究和使用的基本参数，具有较高的比强度和比模量，是较为理想的轻质结构材料。
随着泡沫材料的广泛应用和迅速发展，使得力学行为成为泡沫材料研究的重要内容之一。
泡沫金属细观结构主要参数有相对密度，孔径，孔径分布，孔隙率，体积分数等。
泡沫金属材料被静态压缩时，应力应变曲线分为三个阶段:弹性段，屈服平台段及平台应力结束段。
在准静态载荷作用下，对于弹性塑性泡沫材料，胞壁(闭孔型)或棱边(开孔型)的延展和压缩是弹性段变形的主要因素。
压缩参数计算公式在工程和科学领域中，压缩参数是一个重要的概念，它用来描述物质在受力作用下的变形情况。
压缩参数的计算公式是一种数学表达式，它能够准确地描述物质在压缩过程中的变形情况，对于工程设计和科学研究具有重要的意义。
本文将介绍压缩参数的计算公式及其在工程和科学领域中的应用。
压缩参数的计算公式通常是根据物质的力学性质和受力情况来确定的。
在弹性体的压缩过程中，压缩参数通常是通过应变和应力之间的关系来计算的。
在弹性体的压缩过程中，应变和应力之间的关系可以用胡克定律来描述，即应力等于弹性模量乘以应变。
根据胡克定律，可以得到压缩参数的计算公式为：压缩参数 = 应力 / 应变。
其中，压缩参数是描述物质在受力作用下的变形情况的物理量，单位为帕斯卡（Pa）；应力是物质在受力作用下的内部分子间的相互作用力，单位为牛顿/平方米（N/m²）；应变是物质在受力作用下的长度变化与原长度之比，是一个无量纲的物理量。
在实际工程和科学应用中，压缩参数的计算公式可以根据具体的受力情况和物质的力学性质来确定。
例如，在材料力学中，可以根据材料的弹性模量和受力情况来确定压缩参数的计算公式；在土壤力学中，可以根据土壤的固结特性和受力情况来确定压缩参数的计算公式。
通过确定合适的压缩参数计算公式，可以准确地描述物质在受力作用下的变形情况，为工程设计和科学研究提供重要的参考依据。
在工程设计中，压缩参数的计算公式可以用来确定材料的受力性能和变形情况，从而指导工程设计和施工过程。
例如，在建筑工程中，可以通过确定混凝土的压缩参数计算公式来确定混凝土结构的受力性能和变形情况，从而保证建筑结构的安全和稳定；在地基工程中，可以通过确定土壤的压缩参数计算公式来确定土壤的固结特性和变形情况，从而指导地基的处理和加固工作。
通过确定合适的压缩参数计算公式，可以准确地描述材料在受力作用下的变形情况，为工程设计和施工提供重要的参考依据。
在科学研究中，压缩参数的计算公式可以用来研究物质的力学性质和变形规律，从而揭示物质的内在规律和特性。
第7卷第4期2000年12月塑性工程学报JOU RNAL O F PLA ST I C IT Y EN G I N EER I N GV o l 17 N o 14D ec 1 2000有限元法处理金属塑性成型过程的接触问题(北京科技大学 100083) 苏 岚 王先进 唐 荻 孙吉先 田荣彬摘 要:用有限元法模拟金属塑性成型过程的难点之一是接触边界条件的处理,本文着重介绍了处理金属塑性成型过程中接触问题的一般方法,包括接触边界的搜索、接触力的计算及接触热传导的计算三方面内容。
运用AN SYS 提供的接触单元,模拟了Y 型三辊轧制过程及钢轨矫直过程的接触状态,结果与实际相符。
关键词:接触边界条件;有限元法;金属成型中图分类号:T G 302收稿日期:2000202228;修订日期:20002062271 引 言近十几年来,随着计算机硬件能力及软件水平的提高,有限元法在金属压力加工行业中得到进一步的应用。
在对金属塑性成型过程进行有限元模拟时,如何处理工具及工件之间的接触将对模拟结果产生重要影响。
接触问题的处理是用有限元法模拟金属塑性成型过程的一个难点。
首先,在金属塑性成型过程中,接触边界状态随变形过程的发展不断变化,事先难以确定。
其次,接触面之间存在着摩擦和相对滑动,而摩擦的机理仍然是尚未解决的难题,目前一般采用简化的理想模型来进行模拟计算,如滑动库仑摩擦模型、粘着摩擦模型。
另外,接触问题大多属于单侧接触,而且是不可逆的,在数学上可用单边约束不定变分描述,但接触和摩擦构成的泛函一般不可微,有时非凸,在数学处理上比较困难。
正是由于这些原因,使得用有限元处理这类问题非常困难。
本文将简要介绍有限元程序中处理接触问题的一般方法,着重研究了运用商业有限元分析软件AN SYS 所提供的接触单元处理Y 型三辊轧制过程和钢轨矫直工艺两个算例中的接触边界。
2 接触边界的离散与搜索由于接触边界状态不断变化,在有限元每步迭代计算时必须采用高效的搜索算法,以确定何处表面在何时发生接触。
２３期苏华冰，等：基于统计孔径的泡沫铝小变形压缩的有限元模拟分析图４所示。
收钽应变图４线性强化弹塑性材料应力·应变曲线建立一个对泡沫铝块进行压缩实验的二维模型。
考虑到模型的尺寸效应，避免小尺寸带来的随机性和不稳定性，要求模型面积不能太小。
但是，如果模型的面积大，则划分的单元多，运算的时间也会大大地加长。
因此，２一Ｄ模型采用２０ｍｍＸ３０ｍｍ的面积，平面模型上每个方向的最小尺寸为最大孔径的８倍、平均孔径的２０倍以上。
表２泡沫铝基体材料性能建立的模型如图５所示，由三部分组成，中间部分是泡沫铝试件，底下是同定的垫板，顶面是只能产生竖直向下位移的压板。
压板和垫板的弹性模量约为泡沫铝基体材料的１００倍，而且厚度相对泡沫铝部分较小，所以施加在压板上的竖向位移荷载可以看成只作用在泡沫铝上，压缩变形几乎由泡沫铝部分承受。
模型设定的材料属性如表２所示。
图５泡沫铝压缩实验模型图６网格划分后的泡沫铝局部模型网格划分采用智能网格划分。
智能网格划分在小孔周围，曲率较大的地方将自动进行网格加密。
网格划分等级采用２级。
划分网格后的局部模型如图６所示。
３．２模型应力分析对压板施加位移荷载。
这里以相对密度为ｏ．３的模型为例，对压板施加向下（ｙ轴负方向）的竖向位移。
考虑到要避免模型单元的畸变过大，对模型施加３．８％的压缩应变。
其戈方向应力、Ｙ方向的应力、第一主应力、第三主应力云图（模型局部）如图７～图１０所示。
图７髫方向应力云图图８Ｙ方向应力云图图９第一主应力云图图ｌＯ第三主应力云图图７和图８中，以孔隙为中心，上下孔壁较多地表现为拉应力（红黄色），左右孔壁则较多地表现为压应力（蓝绿色），说明上下孔壁多处于受拉状态，左右孔壁多处于受压状态。
图９为第一主应力云图，表现为拉应力，较大值（红黄色）大多出现在孔隙的上下孔壁。
这些出现科学技术与工程９卷第一主应力较大值的孔壁大致可以连成一条条的横向受拉带。
图１０为第三主应力图，表现为压应力，较大值（蓝绿色）出现在孔隙的左右孔壁。
压缩永久变形计算公式
压缩永久变形计算公式是指计算物体在受到压缩后永久性变形的公式。
在材料工程和结构工程中，压缩永久变形计算公式是非常重要的。
通常情况下，材料受到压缩后会发生弹性变形和塑性变形两种变形。
弹性变形是指材料在受到外力作用后，能够恢复到原来的形状和大小，而塑性变形则是指材料受到外力后会永久性地变形。
对于塑性变形，我们需要使用压缩永久变形计算公式来计算其变形量。
公式如下：
ΔL = P * L / (A * E)
其中，ΔL表示材料的变形量；P表示材料受到的压缩力；L表示材料的长度；A表示材料的横截面积；E表示材料的弹性模量。
通过使用这个公式，我们可以计算出材料在受到压缩后的永久变形量。
这对于结构工程和材料工程的设计和计算非常重要，可以帮助我们更好地了解材料的物理特性和力学性能，从而更好地保证结构的安全和稳定。
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1前言随着社会经济的不断发展，包装已经成为世界许多发达国家和国内部分发达地区竟相加快发展的重要产业[1-2]。
包装工业是我国国民经济的重要产业之一，也是关系国计民生及关联农业、工业等领域的大产业。
因此，包装工业被称为“永不衰落的朝阳产业”，具有无可比拟的产业优势[3]。
绿色包装以不污染环境，保持人体健康为前提，以充分利用再生资源，节约自然喻秀（天津轻工职业技术学院机械工程学院，天津，300350）绿色包装用泡沫铝胞元压缩过程的数值计算与实验研究Numerical Calculation and Experimental Study on theCellular Compression Process of Green Packaging摘要：泡沫铝作为一种“结构材料功能化和功能材料结构化”的典型多功能材料，在包装行业具有广泛的应用的前景。
为了深入研究泡沫铝在包装行业中的应用特性，本文采用有限元计算的方法对泡沫铝的压缩过程进行了研究。
研究结果表明：泡沫铝具有明显的缓冲吸能特性。
同时，在随着压缩量的增加，泡沫铝胞元在压力载荷下，胞元的尖端处首先出现应力集中，随着压缩量的进一步增加，其他位置的应力也在逐步提升。
通过对泡沫铝的缓冲吸能特性的研究，为其在包装中的应用提供基础理论数据。
关键词：泡沫铝；数值计算；缓冲吸能；压缩；泡沫铝胞元中图分类号：TB484 文献标识码：A 文章编号：1400 (2016) 05-0035-04Abstract: As a typical multifunctional material, aluminum foam has broad application prospects in packaging industry. In order to study properties of aluminum foam applications in the packaging industry, the finite element method is used to calculate the compression process of aluminum foam in this paper. The results show that aluminum foam has significant energy-absorption characteristics. With the increase of compression, the stress concentration will appear at the peak of unit cell at first, with further increase of compression, the stress elsewhere are gradually upgrading. Study of energy absorption characteristics on aluminum foam can provide basic theoretical data for its application in packaging industry.Keywords: aluminum foam; calculation; energy absorption,;compression; unit cell of aluminum foamYu Xiu资源与降低能源目的，同时，对于人们的环保需求和环保意识起到了催化的作用[4]。
泡沫铝lsdyna参数摘要：本研究提出了一种在LS-DYNA中参数化泡沫铝（Aluminum Foam）材料模型的方法。
该方法包括确定泡沫铝的弹性模量、泊松比和密度等参数，并利用LS-DYNA中的MAT148材料模型对其进行描述。
通过对不同参数组合的仿真结果进行分析，找出了泡沫铝材料模型在LS-DYNA中的最jia参数组合。
1. 引言泡沫铝是一种具有开放多孔结构的轻质金属材料，具有良好的隔音、隔热和吸能性能，被广泛应用于汽车、建筑、航空航天等领域。
在实际应用中，泡沫铝的多孔结构使其力学性能与传统的固体铝材料有很大差异。
因此，在有限元分析软件中建立合适的泡沫铝材料模型至关重要。
LS-DYNA是一款广泛应用于工程领域的显式动力分析软件，其MAT148材料模型可以描述具有多孔结构的材料，如泡沫铝。
然而，在实际应用中，泡沫铝的弹性模量、泊松比和密度等参数难以直接测量，需要通过对实验数据进行拟合得到。
本文提出了一种在LS-DYNA中参数化泡沫铝材料模型的方法，通过对不同参数组合的仿真结果进行分析，找出了泡沫铝材料模型在LS-DYNA中的最jia 参数组合。
2. 方法2.1 材料参数确定为了确定泡沫铝的弹性模量、泊松比和密度等参数，首先需要对实验数据进行拟合。
本文选取了四组不同密度的泡沫铝样品，分别测量了其厚度、质量和体积。
通过计算，得到了泡沫铝的密度。
然后，利用动态力学分析仪（DMA）测量了泡沫铝的储能模量E'和损耗模量E''，通过E'和E''的计算，得到了泡沫铝的弹性模量E。
最后，利用公式E=2.7GPa和泊松比μ=0.35，计算得到了泡沫铝的泊松比μ。
2.2 建立泡沫铝材料模型在LS-DYNA中，可以利用MAT148材料模型描述具有多孔结构的材料。
首先，创建一个新的MAT文件，将泡沫铝的弹性模量E、泊松比μ和密度ρ作为材料属性输入。
然后，利用MAT148中的EPP模型（Explicit Perfect Plasticity）描述泡沫铝在显式动力学分析中的塑性。
泡沫铝材料的制备与有限元模拟泡沫铝材料是一种轻质、高强、具有良好吸声和隔热性能的新型功能材料。
由于其独特的优点，泡沫铝材料在许多领域都具有广泛的应用前景，如汽车、航空航天、建筑和国防等。
因此，研究泡沫铝材料的制备技术与有限元模拟对其性能的影响具有重要意义。
泡沫铝材料的制备方法主要有物理发泡法、化学发泡法和机械搅拌法等。
其中，物理发泡法是最常用的方法，其工艺流程如下：将混合物放入模具中，置于一定温度和压力条件下；发泡剂分解产生气体，导致混合物膨胀，形成泡沫铝材料；通过观察泡沫铝材料的泡孔结构，发现泡孔大小、分布和密度等因素对其性能有较大影响。
同时，泡沫铝材料的力学性能也表现出明显的各向异性，其中沿垂直于泡孔方向的性能较好。
有限元模拟是一种常用的数值分析方法，可以用来预测泡沫铝材料的性能。
在有限元模拟过程中，需要选择合适的材料模型、边界条件和有限元软件。
其中，材料模型需要考虑泡沫铝材料的弹性模量、泊松比和密度等参数；边界条件需要考虑材料的受力情况；有限元软件可选择ANSYS、SolidWorks等。
通过有限元模拟，可以得出泡沫铝材料的应力、应变和疲劳寿命等性能指标。
在应力分析中，发泡剂的加入使得泡沫铝材料的应力水平显著降低；在应变分析中，泡沫铝材料的应变主要发生在泡孔内，并且沿泡孔方向的应变最大；在疲劳寿命分析中，泡沫铝材料的疲劳寿命随着泡孔密度的增加而降低。
通过对泡沫铝材料的制备与有限元模拟研究，发现制备过程中的发泡工艺对泡沫铝材料的性能具有重要影响。
同时，有限元模拟结果表明，泡沫铝材料的应力、应变和疲劳寿命等性能指标受到泡孔结构、密度等因素的影响。
然而，目前的研究还存在一些不足之处，如制备过程中工艺参数的控制、有限元模拟中材料模型的精度等问题需要进一步探讨。
为了更好地应用泡沫铝材料，未来的研究方向可以从以下几个方面展开：优化制备工艺：进一步研究发泡工艺中的关键参数，如发泡剂类型、温度和压力等对泡沫铝材料性能的影响，为实现制备过程的优化提供依据。
