多孔金屬金屬泡沫樣品截面分析顯微鏡
抗沖擊性能
多孔金屬裝置作為碰撞能吸收器應用于交通系統中，重要的性
能要求有能量吸收能力和抗沖擊性能。高應變率的條件下，泡沫的
力學性能會發生變化。有兩點必須要考慮：一是孔棱和孔壁的初始
情況；二是閉孔泡沫內的氣壓及氣流。隨著應變率的增加，兩者都
會使平臺應力提高口2|。在開孔結構中，較高應變率下觀測到的平
臺應力并沒有顯著的增加，這意味著開孔結構的質量慣性對平臺應
力并沒有影響。對于閉孔泡沫，情況就不同了，有些金屬泡沫顯示
出性能對應變率的敏感性。一般來說，真實的閉孔金屬泡沫并不是
完全的閉孔結構，因為制備過程往往會使它們的孔壁結構包含有一
些初始缺陷，另外當孔壁變形并破裂時，也會產生缺陷。氣流通過
這些孔壁缺陷的過程是與應變率有關的。因此，高速變形期間，孑
L內的氣壓會增加，并且提高了平臺應力。由于應變相對集中于變
形帶，局部應變率比測量的應變率高得多，使得應變率的作用更為
明顯。進一步導致了閉孔金屬泡沫平臺應力和能量吸收能力的提高
口。
缺口效應
在缺口存在的條件下，普通金屬在拉伸時會顯示出不同的力學
行為。與沒有缺口的試樣相比，有缺口的脆性材料的斷裂應力較低
。由于缺口根部存在應力集中，脆性材料在較低的應力水平下就會
斷裂。而韌性材料：在缺口存在時，其斷裂行為卻有所不同，表現
出較高的斷裂強度。在韌性材料的缺口根部，變形受到限翎，導致
更高的三向應力和較高的流動應力。對泡沫金屬而言，因為塑性變
形過程伴隨有體積的變化，其塑性泊松比小于0．5，使情況變得更
為復雜，其結果是橫向應變也成為缺口根部的約束。在壓縮條件下
，平臺區的塑性泊松比接近于零，泡沫顯示出對缺口的不敏感性。
然而在拉伸時(包括壓縮條件下，應變小于平臺區的開始點時)的塑
性泊松比近似等于彈性泊松比。
