本文標(biāo)題："泡沫金屬?gòu)?fù)雜微觀幾何樣品分析顯微鏡"
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泡沫金屬?gòu)?fù)雜微觀幾何樣品分析顯微鏡
一是泡沫金屬的設(shè)計(jì)，二是由泡沫金屬組成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)
。
(1)材料設(shè)計(jì)
制造商認(rèn)為：為開發(fā)“最佳”的泡沫金屬，模型和模擬的主要內(nèi)
容是設(shè)計(jì)具：有良好力學(xué)性能的泡沫金屬。最重要的沒計(jì)變量是生
產(chǎn)工藝和泡沫基體金屬材料的選擇。除表觀密度及金屬特性外，泡
沫金屬的力學(xué)性能還取決于泡沫孔和基體：防料的幾何排列，我們
稱之為微觀結(jié)構(gòu)。探索多孔材料微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)性能之間的關(guān)
系，是大多數(shù)模型和模擬研究的目的所在，屬于材料的微觀機(jī)制研
究袍疇。
在與孔尺寸相當(dāng)?shù)某叽绶秶鷥?nèi)，多孔材料的變形往往取決于其
局部的力學(xué)性能，這也是所有模擬研究所必須考慮的問(wèn)題。由于大
型泡沫結(jié)構(gòu)的詳細(xì)微觀幾何描述已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了現(xiàn)有的能力范圍，所
以目前對(duì)泡沫金屬熱力特性最有成效的模以都是建立在典型區(qū)域的
詳細(xì)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行的。通常認(rèn)為實(shí)際泡沫是符合一定也界條件的
孔單元的周期性排列。模擬時(shí)采用的另一種方法是：在較大區(qū)域內(nèi)
嵌入更細(xì)微的微觀區(qū)域，即采用嵌入孔模型，使模擬工作較容易進(jìn)
行。
用以上方法可預(yù)測(cè)泡沫金屬?gòu)?fù)雜微觀幾何模型的力學(xué)性能，并
與特殊的局部變形過(guò)程相聯(lián)系。另外，在模擬時(shí)可通過(guò)一定方式引
入微觀幾何缺陷，以評(píng)估微缺陷對(duì)材料宏觀力學(xué)性能的影響，并對(duì)
某些特定參數(shù)進(jìn)行孤立考察。然而，微觀漠?dāng)M很難對(duì)材料性能進(jìn)行
全面的定量預(yù)測(cè)，這主要是由于實(shí)際泡沫的幾何高度復(fù)雜性以及缺
乏可靠的材料內(nèi)部金屬相的特性數(shù)據(jù)所致。
若泡沫結(jié)構(gòu)的平均孔徑或有效密度呈現(xiàn)出空間上的變化或梯度
變化，那么可通過(guò)改變尺寸大小，使模型：趕小介于微觀與宏觀之
間，從而獲得可信的模擬結(jié)果。這樣的介觀模型
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