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泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動力響應研究六

日期:22-11-30     時間: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力響應研究六

多孔金屬夾芯板的應用
泡沫鋁夾芯結構由于具有良好的結構性能,隔音、絕熱、耐用性能好,可以重復使用等優點,在航空航天、船舶、鐵路交通、汽車工業、機床業及建筑業等領域得到了廣泛的應用。

航空、航天方面
在航空、航天工業領域,采用泡沫鋁夾芯結構替代昂貴的蜂窩夾芯結構,可以在獲得更高性能的同時使成本大幅度下降。波音公司試驗了用泡沫鈦和泡沫鋁夾芯結構制成直升飛機的尾架,這種夾芯結構還有一個重要的特點就是可以制成彎曲甚至三維的形狀。因此,一些直升飛機制造商正考慮川泡沫鋁夾芯結構部分替代蜂窩夾芯結構。

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,具有優良的隔聲、隔熱、耐腐蝕、不燃燒等特點。也被用于制作輕型復合裝甲(美國新型復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,具有夾芯結構的車門、地板、車廂內襯、噪聲設備的隔音裝置等,強度高、隔聲、減震、阻尼性能好,且輕質、耐腐蝕、使用壽命長:也被用來制作高架跌軌和高速鐵路的隔音屏。

汽車工業方面
采用泡沫鋁夾芯板結構制造汽車蓋板、卡車蓋與滑動頂板等,可以減輕結構的重量和提高結構的剛度。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,質量只有原鋼件質量的1/2,而其剛度則為鋼件結構的9倍之多,保溫絕熱性能比鋁的提高1倍,對頻率大于800Hz的噪音有很強的消聲能力,它還是一種熱穩定的不可燃材料,也是一-種耐用材料,并且可以完全回收。根據卡曼汽車公司的經驗,如果采用泡沫鋁夾芯板時,汽車構件的剛度將會得到加強,如果罩于橫壁板采用泡沫鋁夾芯板元件,可使構件穩定性提高30%。單件泡沫鋁夾芯板零件的制造成本約比鋼件的高20%。然而采用這種結構,由于整個汽車工程的投資少,所以實際生產成本將有所下降。另外,還可以相應降低環境污染。采用這種夾芯板制造汽車零部件,結構系統得到減化,零部件數至少可減少1/3,同時,泡沫鋁夾芯板還可以被用來制造汽車前后防撞件。

目前,國外已有將泡沫鋁夾芯結構應用于機床工作臺的報道,國內也有了對這種應用的研究。與傳統的鑄鐵材料相比它具有更高的輕質性、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件制作的機床工作臺僅為鑄鐵機床工作臺重量的1/16~1/8。由于泡沫鋁夾芯件的比剛度強,所以若在質量相同、形狀相似的情況下,泡沫鋁機床工作臺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構制造工作臺可以改善其動態性能,從而減小振動和噪聲,改善加工環境,提高加工精度,延長刀具壽命。

高速磨床所使用的橫向滑板是z形滑竿和機床之間的滑動連接件。

此外,機床防護罩是機械設備最常用的安全裝置。泡沫鋁夾芯結構件具有良好的抗振性和吸聲性能,可代替傳統的金屬板、金屬網、木材、塑料、有機玻璃等機床防護罩材料。目前在國外已經成功地用于高速磨床吸能內襯,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用,如在建筑工業領域,建筑設施有許多構件需用質量輕、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,這類板材還有吸儲沖擊能與高比剛性的特點,是取代現有電梯艙面板的理想材料。泡沫鋁夾芯結構還可用于字宙飛船起落架、升降機、傳送器安全墊、機器人支架、航天器、風車以及泡沫鋁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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