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摘要
泡沫铝在工作状态下受到偶然低速荷载冲击作用会降低其吸能特性。本工作研究了匀质和梯度泡沫铝的准静态力学性能，测试了不同应变率(4×10-4s-1、3×10-3s-1、1×10-2s-1)下梯度泡沫铝的压缩性能变化规律，同时采用X射线计算机断层扫描(X-CT)测定其压缩变形失效模式，探明了应变率及相对密度对梯度泡沫铝压缩吸能的影响规律。实验结果表明：在低速荷载作用下，匀质泡沫铝沿壁厚最薄弱区域开始变形，直至破坏；梯度泡沫铝则逐层压溃，直至失效破坏。相同应变率条件下，泡沫铝的强化倾向能力随相对密度提高而逐渐增强，梯度和匀质泡沫铝的应变率敏感系数分别最高可达0.235和0.210。泡沫铝初始压溃应力、平台应力随应变率提高而增大，梯度(MMH型)和匀质(H型)泡沫铝的初始压溃应力、平台应力分别最高可达10.02 MPa、10.7 MPa和12.89 MPa、10.19 MPa。相比匀质泡沫铝，梯度泡沫铝单位体积能量吸收值最多降低9%。本工作提出了以提高泡沫铝能量吸收效率为目标的最佳设计应力和能量吸收点的设计方法，可为泡沫铝夹芯结构防护面板的设计提供一定的参考。
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