脆性通孔泡沫材料双向承载条件下的力学关系推演

【作者】 刘培生；

【机构】 北京师范大学材料科学系；

【摘要】 根据各向同性三维网状多孔材料的简化结构模型(即所谓“八面体结构模型”),建立了该类材料的双向拉伸力学分析模型。在该力学模型的基础上,推导得出了脆性通孔泡沫材料在双向拉伸破坏时两向名义应力与孔率三者的数学关系式。当双向承受的名义应力相等时,即得到泡沫材料在双向等荷承载条件下的载荷强度与孔率关系公式。这些关系式的获得不同于Gibson-Ashby的有关理论体系:它们很好地承袭了单向拉伸受力状态下多孔体载荷强度与孔率关系规律的推演,仍然成功地利用了梁的受力分析理论,而且可以继续延伸到三向受力状态(含拉伸和压缩)下的分析,从而实现从单向到多向受力状态下的连续性系统推演。Gibson-Ashby公式的单向受力利用的是梁理论,而多向受力则利用连续介质的偏应力概念(即孔径对于试样尺寸来说小到一定程度就可以视为连续体,但这个“一定程度”是很不明确的)。更多还原