автореферат диссертации по металлургии, 05.16.06, диссертация на тему:Прогнозирование механических сойств высокопористых ячеистых материалов

\ о м»

ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

НЕЧАЕВ Владимир Георгиевич

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОПОРИСТЫХ ЯЧЕИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

05.16.06 -. Порошковая металлургия и композиционные материалы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических

На правах рукописи

наук

л

Пермь - 1995

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте проблем порошковой технологии и покрытий Республиканского инженерно-технического центра порошковой- металлургии при Пермском государственном техническом университете.

Научный руководитель - член-корреспондент Российской АН.

доктор технических наук, профессор Анциферов В. Н.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Мошев В. В.

кандидат физико-математических наук, доцент Ташкцнов A.A.

Ведущее предприятие - Уральский научно-исследовательский

институт композиционных материалов.

Защита состоится " 'Ш" 1995 г. в ~10 час. Оф мин.

на заседании диссертационного совета К 063.66.06 по присуждению ученых степеней кандидата технических наук в Пермском государственном техническом университете: 614600, г.Пермь, ГСП-45. Комсомольский проспект, 29а, ауд. 423 гл.корпуса ПГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ПГТУ.

Автореферат разослан " ^ " О^СХрТСХ 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета К 063.66.06 кандидат технических наук, /,,

доцент Шичииг« Шишкина М.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Высокопористые ячеистые материалы (ВПЯМ), изготовляемые методами порошковой металлургии из порошков меди, никеля, железа, других металлов и сплавов, благодаря уникальному сочетанию эксплуатационных характеристик нашли широкое распространение при изготовлении фильтров разнообразного назначения. . катализаторов, теплообменников, других инженерных конструкций, в которых требуется использование материалов с высокоразвитой поверхностью соприкосновения с внешней средой; заполнителей многослойных конструкций, испытывающих силовые нагрузки различного характера. Перспективным направлением практического использования ВПЯМ является изготовление на их основе конструкций для защиты объектов от воздействия динамических нагрузок.

Несмотря на интенсивное развитие технологии получения ВПЯМ и широкие перспективы их применения, механические свойства данных материалов изучены недостаточно. Основной .акцент в проводимых до настоящего времени исследованиях делается на различные технологические приемы и способы получения ВПЯМ. а о свойствах говорится в общих чертах в связи с каким либо конкретным применением. Однако, для повышения эффективности практического использования необходимо теоретическое изучение механизмов формирования свойств ВПЯМ.

Цель работы: Исследование механизмов формирования упругих и прочностных свойств ВПЯМ при статическом нагружении и разработка методик их прогнозирования.

Поставленная цель обусловила необходимость решения следующий основных задач исследований:

1) построение модели ячеистой структуры ВПЯМ, адекватно отражающей особенности деформирования реального материала;

2) разработка методики расчета упругих характеристик ВПЯМ с учетом технологических особенностей ячеистой структуры;

3) исследование механизма упруго-пластического деформирования ВПЯМ и построение, зависимости "напряжение-деформация" в аналитической форме;

4) оценка энергопоглощающей способности ВПЯМ.

Научнаяновизна

Установлены закономерности формирования механических свойств ВПЯМ при статическом нагружении, их зависимость от геометрии яче-

истой структуры, относительной плотности, структурной пористости, механических свойств матрицы.

Впервые теоретически описан процесс упруго-пластического деформирования металлических ВПЯМ. Диаграммы "напряжение сжатия -деформация" получены в аналитической форме.

Показана принципиальная возможность использования ВПЯМ для защиты технических и биологических объектов от воздействия нагрузок динамического характера.

Практическое значение и реализа-ц и я результа то в работы

Разработанные методики прогнозирования механических свойств ВПЯМ позволили повысить эффективность решения задачи создания ячеистых материалов с заданными свойствами и оптимального проектирования на их основе, конструкций, испытывающих силовые воздействия статического характера, без дорогостоящих натурных испытаний. Полученные результаты позволят расширить области применения ячеистых металлов и могут быть использованы научно-исследовательскими организациями, занимающимися вопросами разработки и внедрения материалов с ячеистой структурой.

Апробация работы

Основные результаты работы доложены и обсуждены на Всесоюзной научно-технической конференции "Механика и технология изделий из металлических и метаплокерамических композиционных материалов" (г.Волгоград, 1989), Региональной конференции молодых ученых и специалистов научных организаций и предприятий "Современные материалы в машиностроении" (г.Пермь. 1990), Всесоюзной школы-конференции "Математическое моделирование в машиностроении" (г.Самара, 1990), научно-технической конференции "Проблемы современных материалов и технологий. Производство наукоемкой продукции" (г.Пермь. 1993), Международной конференции "Новые технологии получения слоистых и порошковых материалов, композиционных покрытий" (г.Челябинск, 1994), на научных семинарах РИТЦ ПМ, кафедр МКМК и ДПМ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, изложена на 168 страницах, содержит 5 таблиц, 39 рисунков, список использованных источников, включающий 60 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Диссертация является законченной научно-исследовательской работой, содержащей результаты теоретических и экспериментальных исследований физико-механических свойств высокопористых ячеистых металлических материалов в условиях статического сжатия.

Во ВВЕДЕНИИ к диссертационной работе обоснована актуальность проведения исследований.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ проведен обзор отечественной и зарубежной литературы. посвященной вопросам теоретических и экспериментальных исследований структуры и физико-механических свойств ячеистых, материалов. В результате анализа литературных источников установлено, что предложенные рядом авторов механизмы деформирования и разрушения ячеистых полимеров, сходных по структуре с ВПЯМ, не учитывают такие особенности высокопористых металлов, как структурная (канальная) пористость ячейки, микропористость материала матрицы, возможность пластического деформирования структурных элементов и т.п. Все эти факторы обуславливают отличный от пеноп-ластов механизм деформирования высокопористых металлов, который до настоящего время практически не исследован.

Во ВТОРОЙ ГЛАВЕ сформулированы цель и задачи исследований.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ изложены основные этапы процесса получения ВПЯМ в соответствии с шликерной технологией, .а также требования, предъявляемые к физико-механическим свойствам исходных материалов .- металлических порошков, суспензирующих жидкостей и т.д. Структура получаемого материала дублирует структуру используемого в качестве структуроформирующей основы ячеистого полимера (рис.1).

Исследование механизма формирования упругих свойств .ячеистых материалов проводили методом структурного моделирования. По своим характеристикам к реальному материалу наиболее близка модель, ячеистой структуры, в которой элементарная ячейка (рис.2) представляется в форме пентагондодекаэдра, . имеющего 30 призматических . стержней (тяжей) треугольного поперечного сечения и 20 узлов тет-.раэдрической формы. Размеры и форма ячейки и тяжа являются основными геометрическими параметрами, характеризующими ячеистую структуру ВПЯМ.

Основной характеристикой, определяющей упругие и прочностные свойства ВПЯМ, является объемная доля материала матрицы в образце

Типичная элементарная ячейка ВПЯМ

Рис.1

Модель элементарной ячейки ВПЯМ в форме пентагондодекаэдра

Рис.2

•(относительная плотность). Для исследуемой модели соотношение, устанавливающее з&висимость геометрии ячеистой структуры' от величины относительной плотности получено в следующем виде:

' 1 ^ »4 С

77 --- . (1)

где t - сторона поперечного сечения тяжа в фррме равностороннего треугольника: 1 - свободная длина тяжа;• С - относительная Плотность ВПЯМ; к^ - параметр, величина.которого определяет соотношение материала матрицы, образующего структуру ВПЯМ, в тяжах и узлах ячейки. В рамках принятой модели структуры данный параметр принимает значение 0.6.

Для определения эффективных упругих модулей ВПЯМ рассматривали процесс деформирования представительного объема материала под действием внешней сжимающей нагрузки; Предполагали, что все тяжи в сечении образца, перпендикулярном направлению действия нагрузки, деформируются одинаково, -а величина относительного перемещения узлов тяжей зависит от их ориентации в пространстве (предполагается равномерно распредёленной)'. Задаваясь величиной деформации. исследовали напряженное состояние отдельного тяжа, произвольно ориентированного в пространстве с двумя системами координат: глобальной 1'2.3 связанной с образцом в целом, и локальной 12 3. связанной непосредственно с тяжем. Направление глобальной оси 3' совпадает с направлением действия внешней нагрузки, а локальная ось 3 совпадает с осью тяжа. Один конец тяжа закреплен, а другой, перемещается в результате приложенной нагрузки. Компонентам вектора перемещений в локальной системе координат соответствуют компоненты вектора реакции, возникающие в тяже в результате его.изгиба и сжатия, величина которых для случая милых деформаций связана с компонентами перемещений законом Гука. ..Переход от реакций в' тяже к соответствующим компонентам тензора напряжений осуществляли" в соответствии с правилом "смеси" композиционных материалов. Выполнив преобразование компонент тензора напряжений при переходе к глобальной системе координат, получили соотношения, определяющие НДС тяжей, ориентированных по отношению к направлению действия'внешней нагрузки одинаковым образом. Хаотичное расп-

ределени© тяжей в сечении образца учитывали, осуществляя осреднение по верхней полусфере в соответствии с формулой:

2п it/2

Сб, '/с3'> = (1/2п) J J ( --) sin d da dip (2)

о о . ез'

где б,'(а) - компоненты тензора напряжений в глобальной системе координат (г =2.3): t3' - величина приложенной-деформации; а. <р - углы ориентации тяжа в пространстве (сферическая система координат). '

Сравнивая полученные отношения C6¡ '/z3'> с аналогичными отношениям для однородного, изотропного материала с модулем объемного сжатия kF и и модулем сдвига G¡r, окончательно получили формулы для расчета эффективных упругих модулей ячеистых материалов:

С С , С -V

kF = Еи - , Gf = £м - (1 + 0.22 a kt — ) . (3)

или, используя известные соотношения теории упругости, формулы для расчета модуля упругости и коэффициента Пуассона:

1 - (1 - 0.22 а Ь) С

ЕР = Ем С —:-2- , (4)

6 - (6 - 0.22 акО С

1 - (1 + 0.15 а кО С

Ур --Ь- , (5)

. 4 - (4 - 0.15 а Ь) С

где Еи - модуль упругости материала матрицы; а - коэффициент, зависящий от условий закрепления концов тяжа.

Анализ соотношения (4) показывает, что модуль упругости ячеистого материала полностью определяется величиной относительной плотности и упругими свойствами матрицы. При сопоставлении расчетных значений модуля упругости с результатами экспериментальных исследований упругих свойств ячеистого латекса, полученными Д.Ле-дерманом (рис. 3), установлено, что существенно нелинейная зависи-

Модуль упругости ячеистого латекса в зависимости от относительной плотности

н-

I

О

а *

И «

и

I

о я

8.0

6.0

4.0

V

а

о И £< О

2.0

0.0

У

л / / А / А

>

0.00 0.10 0.20 0.30 Относительная плотность С

1 - расчет по (4) при а = 0;

2 - расчет по (4) при а = 12; л. - эксперимент.

Рис. 3

мость данной характеристики от относительной плотности, обусловленная учетом изгиба тяжей, в лучшей степени соответствует экспериментальным данным. Расчет по (4) при а = 0 и а = 12 (шарнирное и жесткое закрепление концов тяжа) дает, соответственно, нижнюю и верхнюю границы значений модуля упругости.

В рамках стержневой модели значение коэффициента Пуассона (5) не превышает величину 0.25 и снижается с увеличением относительной плотности, что хорошо согласуется с экспериментальными данными. Причиной этого является снижение вклада в общую деформацию изгибных деформаций элементов структуры материала, поскольку при увеличении, общей плотности увеличиваются поперечные размеры и уменьшается свободная длина тяжей.

Влияние структурной пористости на упругие характеристики ВПЯМ оценивали, представляя отдельный тяж в виде треугольного полого стержня. Наличие канальных, пор. являющихся следами удаленного при термообработке пенополиуретана,(ППУ). обусловлено технологией получения ВПЯМ. Форма и размеры канала определяются свойствами ис-

ходного ППУ. Варьирование величиной канальной пористости при не- ' изменном значении относительной плотности материала оказывает . влияние лишь на напряженное состояние тяжей при изгибе. Расчеты показали, что влияние канальной пористости на модуль упругости и коэффициент Пуассона ВПЯМ большой пористости незначительно: при увеличении канальной пористости с'О до 0.025 модуль Юнга увеличи- -вается в среднем на 7 X. коэффициент 'Пуассона снижается на 15 X.

С использованием метода конечных ' элементов проведена серия численных экспериментов по определению напряженно-деформированно-. го состояния отдельного тяжа в структуре ВПЯМ, произвольным образом ориентированного.в пространстве. Расчетная область представ- ' ляет собой стержень,: имеющий поперечное сечение в форме прямоугольника, площадь и момент инерции которого равны соответственно площади и моменту инерции треугольного поперечного сечения реаль- ' ного тяжа. В такой постановке задача описания НДС элементов структуры ВПЯМ из трехмерной превращается в двумерную и для ее решения использовали соотношения плоской задачи теории упругости. В результате расчетов, проведенных на ПЭВМ IBM/PC-AT,"было исследовано влияние жесткости узлового соединения тяжей на величину модуля упругости и коэффициента Пуассона ВПЯМ и получено численное значение параметра а, входящего в формулы для расчета упругих характеристик ВПЯМ, близкое к 7.

При сопоставлении результатов расчета с данными экспериментальных исследований (рис. 4) получена численная оценка влияния на величину эффективного модуля упругости высокопористого инвара совокупности других, неучтенных в рамках рассматриваемой модели, факторов. Наиболее существенное влияние на свойства ВПЯМ оказывает микропористость материала матрицы Пи. наличие которой обусловлено технологией получения данных материалов из металлических порошков. Микропористость снижает величину модуля упругости в соответствии выражением Еи = Ек (1-1^)", где £к - модуль упругости компактного л ?риала матрицы; п - показатель степени, определяемый экспериментально. Приведенные на рис.4, расчетные зависимости построены для Ек=145 ГПа, Пи=0.2. При этом показатель степени п принимает значение 4 - 4.5, что хорошо соответствует экспериментальным данным.

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА содержит описание методики эксперимента и основные результаты экспериментальных исследований высокопористых

Модуль упругости высокопорйстого инвара в зависимости от относительной плотности в 1200

и е*

V

о

900

600

300

>4

I

О

Я

А

А ' А ь л-

Л А А

0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 Относительная плотность С

(-

-) - расчет при а - 7;

(---) - эксперимент.

Рис.4

материалов при сжатии в условиях стесненных боковых деформаций.

Для проведения экспериментов использовали циллиндрические образцы ВПЯМ на основе железа, меди, никеля и инвара с диаметром ячейки от 0.8 до 4.3 мм и плотностью 0.22 - 1.14 г/см3. Результаты испытаний получены в виде диаграмм компрессионного сжатия "напряжение-деформация". Полученные диаграммы позволили отнести все испытываемые ВПЯМ к группе пластичных, не разрушающихся при сжатии. Однако, переход из упругой в пластическую область кривой деформирования имеет различный характер - плавный (медь) или резкий, с ярко выраженным напряжением разрушения в форме "зуба текучести" (инвар, никель), появление которого связано с лавинообразным разрушением наиболее слабых элементов структуры при достижении предельного для материала" матрицы напряжения. В ходе экспериментов по определению эффективного модуля упругости ВПЯМ на основе меди при многоступенчатом нагружений установлено, что величина, модуля упругости снижается при увеличении степени предварительного деформирования образца, что обусловлено необратимыми структурными изменениями материала при пластических деформациях.

ПЯТАЯ ГЛАВА посвящена исследованию процесса упруго-пластического деформирования элементов структуры ВПЯМ.

Установлено, что вид и величина деформации начала необратимых изменений в ячеистой структуре ВПЯМ определяется совокупностью упругих и пластических характеристик материала матрицы и зависит от того, какой вид разрушения элементов структуры - от сжатия или от изгиба - реализуется раньше. Расчеты показали, что при нагру-жении ВПЯМ высокой пористости в первую очередь пластически деформироваться начнут тяжи, ориентированные в направлении действия внешней нагрузки. Величина компонент вектора реакции, возникающих в отдельном тяже в результате его сжатия и изгиба зависит от его ориентации в пространстве и от физико-механических свойств материала матрицы. Переход от локальных напряжений, действующих в тяже, к глобальным напряжениям в сечении образца осуществляли путем умножения величины реакции со стороны тяжа в направлении линии действия внешней нагрузки, осредненной по всем тяжам в сечении образца, на количество тяжей в единице площади. В результате получена зависимость макронапряжения от величины прилагаемой деформации сжатия, т.е. диаграмма "напряжение - деформация":

к* С / к* С \

0.23 Ем е3 ' — 11 + 0.074а — 1, при е3' < ес

1 -С i *~с

к* С// бт \ к* С Ец \

бя'= при ес < е3' < ей (6)

КС((п бт ч М Е„

1С» I¡11 От \ К» 1> £>и

0.23кЕ бт — 2--— 1+0.074а — — с3' (1-соз2еь) +

1-Си Еме3'у 1-С бт

к С 1/2

+ 0.92т 1 ) (я/4 - йи)] при е3' > еи

где б3' - сжимающее напряжение; е3' - деформация образца; бг

предел текучести материала матрицы; т - параметр, зависящий от жесткости закрепления концов тяжа; к^ = (1-с3.')~2/3 - функция деформации, характеризующая влияние уплотнения ячеистой структуры при сжатии на напряженно-деформированное состояние материала; с*и = 0.5 агсэЫ (еи/е3- угол, определяющий границы зоны пластического изгиба тяже'й; ес. еи - предельные деформации сжатия и изгиба, при достижении'которых, начинается пластическое деформирование тяжей от соответствующего вида нагрузки - они связаны с фи-. зико-механическими- свойствами ВПЯМ соотношениями:

б? с т \ бт /1 - С

еС = — ; - % = 6.11 - — / -- . 7)

. ■ ЕЦ ■ . ( a J Еи / кtC ■

Предел текучести материала матрицы бт связан с пределом текучести компактного металла бк и величиной микропористости Пи соотношением бт = бк (1 - Пм)р, где р - параметр, определяемый экспериментально. 4

Таким.образом, механизм упруго-пластического деформирования ячеистого материала может быть описан следующим образом.

При деформациях, меньших предельных значений (0 < е3' < ес), все тяжи деформируются упруго. Этому соответствует начальный линейный участок диаграммы деформирования, на котором приложенные к материалу напряжения -пропорциональны деформациям. При деформациях (сс < е3' < e¡¡) имеет место пластическое сжатие тяжей, ориентированных под углом « < cíe = arceos /бт/ÍEM е3') по отношению к направлению действия внешней нагрузки. С увеличением деформации количество таких тяжей непрерывно растет. При значениях деформации е3' > си начинается образование пластических шарниров в тяжах, расположенных под углом от йи до Ы/2 - к направлению действия внешней нагрузки. Таким образом, количество тяжей, деформирующихся упруго, будет непрерывно сокращаться с увеличением деформации и уже при достаточно малых уровнях (0.05 - 0.1 X) практически все они будут деформироваться пластически, что соответствует площадке текучести на диаграмме "напряжение-деформация". Тот факт, что экспериментальные кривые деформирования данных материалов либо совсем не имеют площадки текучести, либо величина

ее очень мала, обусловлен уплотнением структуры материала и приближением ее к компактному состоянию при больших деформациях.

Сопоставление теоретических • диаграмм "напряжение-сжатие"■ высокопористой меди с различной величиной относительной плотности, построенных по ,(8) при £к=115 ГПа, ,бк=70 МЛа, . 1^=0.2. р=2.5, К =0.6, а=7, с экспериментальными (рис. 5). показало, что предложенный механизм достаточно хорошо описывает поведение ячеистого материала низкой плотности (С=0.028).

С использованием аналитических зависимостей "напряжение - деформация" получены соотношения■для расчета .предела пропорциональ-' ности и несущей способности ВПЯМ в 'зависимости от относительной плотности Материала.

Предел пропорциональности ВПЯМ характеризуется величиной напряжения, соответствующего началу пластического деформирования элементов структуры, т.е. напряжение при .деформирований материала на величину ^: *

к* С к С

бпц ,= 0.23 бт е3' — ¡1 + 0.074 а ) 1 (8) - 1-С ( 1-С '

.На, рис.б приведены расчетные.зависимости предела пропорциональности ВПЯМ на основе инвара, построенные по (8) при различных значениях жесткости узлового соединения, • в сопоставлении с' экспериментальными данными.

Для характеристики несущей способности, ячеистого материала' .использовали величину напряжения, возникающего в материале при .его сжатии на 25 %: • .

к.С гг 2б'Г\ /ксС л

" б25, = 0.56бт7^((1-^.)+0.3бП//^ ) (9)

С использованием диаграммы квазистатического сжатия (6) получена численная оценка энергопоглощающей способности.ВПЯМ в, зависимости от степени деформирования.материала и от плотности запасенной энергии. Установлено, что с увеличением степени деформирования образца энергапоглощающая способность материала растет, достигает максимального значения при определенном уровне деформа-

- 15 -

Диаграммы сжатия ВПЯМ на основе меди

8.0

К 2 8.0

ь

V

§ 40

<и

I 2.0

0.0

О 20 ' 40 60 Деформация е, Я

1 - С = 0.028: 2 -е = 0.12:

(-) - расчет по (6); (---) - эксперимент.

Рис.5

/2

У /О' ^— / .

/

1 1

г ~~ — ——

Предел пропорциональности ВПЯМ на основе инвара в зависимости от величины относительной плотности

6.0

а Я

а

320

а §

»

0.0

"Иг

0.02 0.06 0.10 0.14 Относительная плотность С

1 - расчет по (8) при а

2 - расчет по (8) при а ▲ - эксперимент.

Рис.6

о; .12;

ции и далее падает. Зависимость коэффициента эффективности поглощения энергии от плотности запасенной энергии обладает ярко выраженным максимумом. величина которого определяет наибольшую энер-гопоглощающую способность ячеистого материала,, а протяженность -диапазон нагрузок, в пределах которого изолирующий материал обла-риал обладает наивысшими энергопоглощающими способностями.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Механизм деформирования ячеистых металлов существенно отличается от механизма деформирования пенопластов, имеющих сходную структуру. Отличие обусловлено высокими пластическими свойствами материала матрицы и наличием микропористости.

2. Геометрические параметры элементов макроструктуры (площадь поперечного сечения и длина тяжа) связаны друг с другом через от-. носительную плотность ВПЯМ соотношением, вид которого зависит от формы ячейки и объемного содержания материала матрицы в тяжах и узлах ячейки.

3. Учет изгибных деформаций тяжей приводит к существенно нелинейной зависимости упругих характеристик ВПЯМ от относительной плотности, что хорошо соответствует экспериментальным данным. В рамках рассмотренной стержневой модели величина коэффициента Пуассона не превышает значения 0.25 и уменьшается с увеличением относительной плотности материала.

4. Использование при изготовлении ВПЯМ пенополиуретанов повышенной плотности (с целью увеличения жесткости) не эффективно, поскольку влияние канальной пористости на упругие характеристики ВПЯМ низкой плотности незначительно.

5. Экспериментально установлено, что ячеистые металлы обладают высокими пластическими свойствами и не разрушаются при сжатии, приближаясь при значительных (60 - 80 %) деформациях к компактному состоянию.

6. В соответствии с предложенным механизмом упруго-пластического деформирования ВПЯМ напряженно-деформированное состояние элементов структуры зависит от их ориентации в пространстве и определяется совокупностью упругих и прочностных свойств материала

матрицы. Полученные теоретические диаграммы "напряжение - деформация" и соотношения для расчета предела пропорциональности и несущей способности ВПЯМ хорошо согласуются с экспериментом.

7. Наиболее существенное влияние на механические свойства металлических. ВПЯМ . оказывает величина микропористости материала матрицы, увеличение которой от. О (компактный материала) до 0.3 ведет к снижению модуля упругости ВПЯМ в среднем на 80 X, прочностных свойств - на 50 %.

8. С точки зрения поглощения энергии наиболее оптимальными являются ячеистые металлы малой плотности (С = 0.02-0.05) на основе низкопластичных металлов и сплавов (никель, инвар), которые сохраняют высокую энергопоглощающую способность в более широком диапазоне нагрузок, чем более плотные или изготовленные из более пластичных металлов (медь, железо).

Основные научные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Малинин А.Г., Овчинников Ю.И., Тимофеев В. В., Нечаев В. Г. Модель разрушения высокопористых материалов в условиях стесненных боковых деформаций // Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Механика и технология изделий из металлических и металлокерамических композиционных материалов". - Волгоград, 1989. - С.130-131.

2. Малинин А. Г., Нечаев В.Г., Овчинников Ю.И. Прогнозирование прочностных свойств высокопористых ячеистых металлов // Тезисы докладов Региональной конференции молодых ученых и специалистов научных организаций и предприятий "Современные материалы в машиностроении". ' - Пермь. 1990. - С. 54.

3. Малинин А.Г., Нечаев В. Г. Влияние канальной пористости на упругие свойства высокопористых материалов // Тезисы докладов Первой Всесоюзной школы-конференции "Математическое моделирование в машиностроении". - Самара, 1990. - ч. III. - С. 23-24.

4. Малинин А.Г., Нечаев В.Г. Прогнозирование упругих характеристик высокопористых ячеистых материалов // Тезисы докладов научно-технической конференции "Проблемы современных материалов и "технологий. Производство наукоемкой продукции". - Пермь, 1993. -ч. I. - С. 146-148.

5. Малинин А.Г., . Нечаев В.Г. Модель деформирования высокопористых ячеистых материалбв при больших упруго-пластических дефор-

мациях // Тезисы докладов научно-технической конференции "Пробле-. мы современных материалов и технологий. Производство наукоемкой продукции". - Пермь, 1993. - ч. I. - С. 151-153.

6. Малинин А.Г.. Нечаев В.Г. Критерии разрушения высокопористых ячеистых материалов // Новые порошковые материалы и технологии. Изд. Алтайского ГУ. - Барнаул. 1993. - С. 114-118.

7. Малинин А.Г.. Нечаев В.Г. Модель деформирования высокопористых ячеистых материалов при упруго-пластических деформациях // Тезисы докладов Международной конференции "Новые технологии получения слоистых и порошковых материалов, композиционных покрытий". - Челябинск. 1994. - С. 99-101.

Сдано в печать 20.2.95. Формат 60x84/16. Тираж 100. Заказ 1339. Объем 1,25 п.л.

Ротапринт Пермского государственного технического университета