多孔金属金属泡沫样品截面分析显微镜
抗冲击性能
多孔金属装置作为碰撞能吸收器应用于交通系统中，重要的性
能要求有能量吸收能力和抗冲击性能。高应变率的条件下，泡沫的
力学性能会发生变化。有两点必须要考虑：一是孔棱和孔壁的初始
情况；二是闭孔泡沫内的气压及气流。随着应变率的增加，两者都
会使平台应力提高口2|。在开孔结构中，较高应变率下观测到的平
台应力并没有显著的增加，这意味着开孔结构的质量惯性对平台应
力并没有影响。对于闭孔泡沫，情况就不同了，有些金属泡沫显示
出性能对应变率的敏感性。一般来说，真实的闭孔金属泡沫并不是
完全的闭孔结构，因为制备过程往往会使它们的孔壁结构包含有一
些初始缺陷，另外当孔壁变形并破裂时，也会产生缺陷。气流通过
这些孔壁缺陷的过程是与应变率有关的。因此，高速变形期间，孑
L内的气压会增加，并且提高了平台应力。由于应变相对集中于变
形带，局部应变率比测量的应变率高得多，使得应变率的作用更为
明显。进一步导致了闭孔金属泡沫平台应力和能量吸收能力的提高
口。
缺口效应
在缺口存在的条件下，普通金属在拉伸时会显示出不同的力学
行为。与没有缺口的试样相比，有缺口的脆性材料的断裂应力较低
。由于缺口根部存在应力集中，脆性材料在较低的应力水平下就会
断裂。而韧性材料：在缺口存在时，其断裂行为却有所不同，表现
出较高的断裂强度。在韧性材料的缺口根部，变形受到限翎，导致
更高的三向应力和较高的流动应力。对泡沫金属而言，因为塑性变
形过程伴随有体积的变化，其塑性泊松比小于0．5，使情况变得更
为复杂，其结果是横向应变也成为缺口根部的约束。在压缩条件下
，平台区的塑性泊松比接近于零，泡沫显示出对缺口的不敏感性。
然而在拉伸时(包括压缩条件下，应变小于平台区的开始点时)的塑
性泊松比近似等于弹性泊松比。
