论文开题报告：泡沫铝的弯曲性能分析

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：机电及自动化学院　　　　　　　　　　　　　专业班级：　　　08车辆工程　　

课题名称 泡沫铝的弯曲性能分析

1、本课题的的研究目的和意义：
通过对金属泡沫铝的弯曲性能的实验研究，达到：
（1）了解新型材料-泡沫铝的物理性能、力学性能特性。
（2）了解泡沫铝的弯曲变形过程及在变形过程中材料的结构和孔隙变化。
（3）了解材料弯曲性能的测试方法，学会运用msc.marc进行有限元数值模拟。
如前所述，泡沫铝作为一种新型的材料具有优良的诸多性能，并且拥有很好的发展前景和快速的发展趋势。但是对泡沫铝的各方面研究却还很欠缺，很多研究者都是侧重于泡沫铝夹芯板的一些研究，对泡沫纯铝的研究却在少数，因为在实际应用中泡沫铝都是以填充形式出现。本课题着重研究泡沫纯铝的弯曲性能，对以后在这领域的研究和开发具有理论指导意义，且以后其他研究者可以引用本实验所得的结论。

文献综述（国内外研究情况及其发展）：
国外泡沫铝技术和产业的发展
早在上世纪40年代后期,美国就首先对泡沫铝进行了研究，美国A. Sonik
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我国的泡沫铝研究工作较国外一些先进的工业国家起步较晚，近几年来中国铝业股份有限公司郑州研究院、东北大学、东南大学、北京科技大学、吉林工业大学、中国科学院固体物理研究所、中国船舶重工集团公司725研究所、北京航空材料研究院等十几家单位都在进行泡沫铝的生产方法和发泡技术研究。他们大都已制出部分样品，但鲜有工业生产的报道。其原因在于产品的成品率亟待提高、成本还需降低以及生产的连续化，此外，产品的品种单一， 一般仅能生产板材。目前真正有产品出售的单位仅有两家，产品主要为板材，而有关泡沫铝应用的报道仅有上海卢浦大桥的建设(中国第一座钢结构拱形大桥)等极少几项。

2、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：

主要研究内容：
1.了解泡沫铝结构的特点；
2.研究泡沫铝弯曲强度；
3.泡沫铝在弯曲过程孔的变形程度；
4.研究泡沫铝在弯曲过程中的裂纹产生情况；
5.有限元分析数值模拟泡沫铝弯曲过程，对比实验结果。
预期研究成果:
1）观察泡沫铝变形区域孔隙变化情况和裂纹生成情况，分析弯曲过程中应力应变关系；
2）根据实验数据分析泡沫铝的弯曲性能；
3) 通过有限元分析数值模拟泡沫铝弯曲过程，验证实验结果正确。
成果形式：实验数据，论文











4、拟解决的关键问题：

通过对泡沫铝材料的弯曲实验，观察其在弯曲过程中的变形过程及产生的裂纹情况，分析弯曲过程中的应力应变关系。








5、研究思路、方法和步骤：

研究思路与方法：
1. 通过msc.marc数值模拟弯曲实验；
2. 利用三点弯曲实验进行泡沫铝的弯曲实验；
3. 对比模拟结果和实验数据，得出最终结论。

步骤：查阅资料、文献，了解课题-----数值模拟 -----进行实验-----数据对比分析-----撰写毕业论文。

6、本课题的进度安排：

第一周 — 第三周： 查阅资料、文献、了解课题及制定研究路线；
第四周 — 第七周：学习Marc软件并对弯曲试验进行数值模拟；
第八周 — 第九周：加工标准弯曲性能试件，进行弯曲性能力学实验实验；
第十周 — 第十三周：对弯曲的试样进行微观观测，分析弯曲过程的内在本质
第十四周—第十六周：撰写毕业论文

7、参考文献：

[1] 陈思杰，米国发.泡沫铝的制备工艺、组织性能及应用前景[J].热加工工艺，2005,5:54-56
[2] 程慧静，张崇山.泡沫铝的研究现状与应用展望[J].材料研究学报，2005,12:409-413
[3] 杨振海.泡沫铝技术的国内外进展[J].轻金属，2004,6:3-6
[4] 程涛.泡沫铝在汽车工业中的应用[J].轻金属，2006,5:71-74
[5] 杨福俊.泡沫铝夹芯板静态三点弯曲变形行为及力学性能[J].东南大学学报，2012,1:121-123
[6] 张林，何德坪.球形孔泡沫铝合金三明治梁的三点弯曲变形[J].材料研究学报，2005919(4):361 -368.
[7] 赵龙，何德坪，单健.高比强高孔隙率泡沫铭合金三明治梁[J].材料研究学报，2004118(5) :485 -493.
[8] 尚金堂，何德坪.泡沫层合梁的三点弯曲变形[J].材料研究学报，2003,17(l ) : 31一38.
[9] 陈火红.Marc有限元实例教程[J].机械工业出版社，2007,8:240-250
[10] Tagarielli V L, Fleck N A. A Cuuiparisuii of the Struc-tural Response of Clamped and Simply Supported Sand-wich Beams With Aluminium Faces and a Metal[ j ].Journal of Applied Mechanics, 2005,72( ……（未完，全文共4267字，当前仅显示2155字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题报告：泡沫铝的弯曲性能分析》）