泡沫金属设计指南PDF电子书下载

1　绪论 1

1.1　本设计指南概述 1

1.2　泡沫金属的潜在用途 3

1.3　有关泡沫金属的文献 4

2　泡沫金属的制备 6

2.1　泡沫金属制备概述 6

2.2　熔体中注入气体（空气发泡） 8

2.3　熔体中释气粒子分解 9

2.4　半固态中释气粒子分解 11

2.5　使用聚合物或石蜡前体作为型板进行铸造 12

2.6　在开口多孔塑料块上进行金属沉积 14

2.7　捕获气体发生膨胀 15

2.8　中空球结构 17

2.9　两种材料共密实或共铸造而其中一种材料可滤除 18

2.10　气体-金属共晶凝固 19

2.11　泡沫金属制备方面的文献 21

3　性能表征和测试方法 25

3.1　结构表征 25

3.2　表面制备和试样尺寸 27

3.3　单向压缩试验 28

3.4　单向拉伸试验 29

3.5　剪切试验 30

3.6　泡沫金属的多轴（多向）试验 32

3.7　疲劳试验 35

3.8　蠕变试验 36

3.9　压痕试验和硬度测试 36

3.10　表面应变图的测绘 37

3.11　泡沫金属测试方面的文献 39

4　泡沫金属的性能 41

4.1　泡沫金属结构 41

4.2　泡沫金属性能总揽 43

4.3　泡沫金属性能图 49

4.4　量值关系 53

参考文献 55

5　选材设计分析 57

5.1 背景 57

5.2　性能分布的公式化 58

5.3　单目标优化的两个例子 60

5.4　泡沫金属可能表现优越之处 62

参考文献 63

6　简单结构设计公式 64

6.1　本构方程 64

6.2　截面惯性矩 66

6.3　梁和镶板的弹性挠曲 68

6.4　梁和镶板的破坏模式 70

6.5　柱、镶板和薄壳的屈曲 71

6.6　扭转轴 73

6.7　接触应力 75

6.8　梁、管及圆盘的振动 77

6.9　蠕变 79

参考文献 81

7　泡沫金属的本构模型 82

7.1 完全密实金属的屈服行为 82

7.2　泡沫金属的屈服行为 84

7.3　结束语 88

参考文献 89

8　泡沫金属的疲劳设计 90

8.1　疲劳概念 90

8.2　泡沫金属中的疲劳现象 93

8.3　泡沫金属的S-N曲线数据 96

8.4　单向拉伸与疲劳载荷的缺口敏感性 98

参考文献 102

9　泡沫金属的蠕变设计 104

9.1　实体金属蠕变简介 104

9.2　泡沫金属的蠕变 106

9.3　泡沫金属的稳态蠕变模型 107

9.4　泡沫金属的蠕变数据 108

9.5　多轴（多向）应力状态下的蠕变特性 109

9.6　泡沫金属芯体的“三明治”夹层结构梁蠕变特性 110

参考文献 113

10 “三明治”夹层结构 114

10.1 “三明治”夹层结构梁的刚度 114

10.2 “三明治”夹层结构梁的强度 117

10.3 “三明治”夹层结构镶板梁塌陷机制图 122

10.4　典型实例 124

10.5　轻质高效结构 126

10.6　均载镶板结构的实例 127

10.7　刚度极限设计方法 135

10.8　强度极限设计方法 141

10.9 “三明治”夹层结构设计建议 148

参考文献 150

11　能量控制：包装和冲击保护 151

11.1　引言：包装 151

11.2　选择泡沫用于包装 152

11.3　泡沫金属与管状吸能材料的比较 157

11.4　应变速率对坪应力的影响 162

11.5　冲击波在泡沫金属中的传递 163

11.6　爆炸冲击与弹射保护 166

参考文献 170

12　吸声与减振 171

12.1　背景：结构材料的吸声 171

12.2　泡沫金属的吸声 173

12.3　振动和共振抑制 175

13　热控制和换热 180

13.1 引言 180

13.2　换热系数 181

13.3　热流 183

13.4　压降 185

13.5　换热和压降的平衡 187

14　泡沫金属的电性能 188

14.1 电导率或电阻率测量 188

14.2　泡沫金属的电阻率数据 189

14.3　电导率与相对密度 190

15　切削、精加工和连接 192

15.1　泡沫金属的切削 192

15.2　泡沫金属的精加工 192

15.3　泡沫金属的连接 192

16　成本评估和实用性 198

16.1　引言：实用性 198

16.2　技术模型和性能的衡量标准 199

16.3　成本模型的建立 200

16.4　价值模型的建立 204

16.5　应用 209

17.1　泡沫铝车体结构 215

17　实例分析 215

17.2　整体模压成形的泡沫零件 217

17.3　公路隔声 218

17.4　空间应用的光学系统 219

17.5　流体-流体热交换器 220

17.6　轻质保形压力罐 220

17.7　电池电极 222

17.8　用于马达驱动的集成门电路双极晶体管 222

17.9　考虑中的应用 228

18　泡沫金属的供应商 230

19　网址 237

19.1　科研院所网址 237

19.2 供应商网址 238

19.3　其他有关网址 239

附录　材料指标分类 241

索引 245