闭孔泡沫铝力学特性及其在汽车碰撞吸能中的应用研究进展
闭孔泡沫铝静态力学性能与孔结构变形实验研究的开题报告
闭孔泡沫铝静态力学性能与孔结构变形实验研究的开题报告一、研究背景和意义随着科技的不断进步与发展，新材料的诞生与应用得到越来越广泛的应用。
在于材料科学研究领域中，泡沫材料是一种很有潜力的材料，具有较小的自重和较高的绝缘性能，而泡沫铝是其中的一种重要分类之一。
泡沫铝具有良好的力学性能和导热性能，在特定工业场合有广泛的应用。
在一定的连续负荷作用下，泡沫铝的静态力学性能是极其重要的。
目前针对泡沫铝静态力学性能的研究主要集中在表征其压缩伸长行为以及预测其抗震性能方面，但对于泡沫铝的孔结构变形方面的研究还相对较少，因此对于泡沫铝的孔结构变形实验研究还需要深入探讨。
二、研究内容和目标本研究旨在通过对闭孔泡沫铝的静态力学性能和孔结构变形进行实验研究，探究材料的孔结构大小、孔壁厚度以及孔分布等因素对于材料的静态力学性能产生的影响。
具体内容包括以下几个方面：1. 分析闭孔泡沫铝的组成结构和制备过程。
2. 设计闭孔泡沫铝力学性能测试程序，测试材料在静态负载、弯曲和剪力作用下的力学性能，并对测试结果进行分析。
3. 分析闭孔泡沫铝的孔结构大小、孔壁厚度以及孔分布等因素对于材料静态力学性能以及孔结构变形的影响。
4. 利用实验数据，构建闭孔泡沫铝静态力学性能和孔结构变形的数学模型，预测材料在不同工作条件下的静态力学性能和孔结构变形行为。
三、研究方法和技术路线本研究采用以下方法和技术路线实现研究目标：1. 研究方法：本研究采用实验研究和数据分析相结合的方法进行研究。
2. 技术路线：(1) 材料制备：通过热氧化还原法制备闭孔泡沫铝；(2) 测试程序设计：设计闭孔泡沫铝的力学性能测试程序，并进行测试；(3) 数据分析：对测试结果进行数据分析，确定材料静态力学性能和孔结构变形方面的定量关系；(4) 数学模型构建：通过实验数据构建闭孔泡沫铝静态力学性能和孔结构变形的数学模型。
四、研究进展和计划截至目前，本研究已完成闭孔泡沫铝的组成结构和制备过程的分析，并初步设计了闭孔泡沫铝力学性能测试程序。
泡沫铝的性能研究
泡沫铝的性能研究泡沫铝是一种具有微孔结构的新型材料，它由一系列连续分布的气孔所组成，具有较低的密度、较高的比强度和较好的吸能性能。
它的应用领域非常广泛，涵盖了航空航天、汽车、建筑等多个领域。
本文将对泡沫铝的性能进行研究，分析其物理、力学和热学性能，并讨论其应用前景。
首先，泡沫铝的物理性能非常优越。
由于其具有连续分布的气孔结构，泡沫铝的密度较低，一般在0.2-0.8g/cm³之间，相比于实心金属材料显著减小。
这种低密度使得泡沫铝具有优异的浮力，使其在水中或其他液体中具有良好的浮力特性。
此外，泡沫铝还具有较好的导热性能，由于气孔结构的存在，热量传递自由度增大，使得泡沫铝具有较低的热传导系数。
其次，泡沫铝还具有良好的力学性能。
泡沫铝的亲密堆积，使得它具有较好的抗压性能和抗弯性能。
通过控制泡沫铝的孔隙率和孔径分布，可以调控其力学性能，使其在不同应力条件下具有不同的力学特性。
泡沫铝的比强度（比重与抗压强度之比）较高，使得它具有较好的吸能能力和耐用性。
这也使得泡沫铝在汽车碰撞、航空航天领域的结构件中得到广泛应用。
最后，泡沫铝的热学性能也是其研究的重要方向之一、泡沫铝的气孔结构使得其可以较好地阻挡热传导，具有较低的热传导系数。
这使得泡沫铝在热隔离和热保护领域具有广泛应用前景。
此外，泡沫铝还具有较好的吸音性能，使其在建筑领域中可以用作吸音材料。
总之，泡沫铝作为一种新型材料，具有诸多优异的性能，包括物理性能、力学性能和热学性能。
通过研究和优化其孔隙结构和孔径分布，可以调控其性能，满足不同领域的需求。
随着技术的不断发展，泡沫铝在航空航天、汽车、建筑等领域的应用前景将更加广阔。
泡沫铝的应用及研究进展
泡沫铝的应用及研究进展泡沫铝是一种由铝金属制成的多孔材料，具有轻质、高强度和良好的阻隔热性能等特点。
它的应用广泛，包括汽车、航空航天、建筑、电子等领域，并且在研究和开发方面有一系列的进展。
首先，泡沫铝在汽车领域有着广泛的应用。
泡沫铝可以用于汽车散热器和减震器等部件，其具有良好的导热性能和吸能能力，能够提高汽车的散热效果和行驶的稳定性。
此外，泡沫铝还可以用作汽车内饰材料，例如中控台等，具有较高的强度和轻质化的特点。
其次，泡沫铝在航空航天领域也有广泛的应用。
由于泡沫铝具有良好的轻质和高强度特性，能够减轻航空航天器的重量，提高其载荷能力和燃油效率。
泡沫铝可以用于制造航空航天器的结构件、隔热层、减振材料等，在提高航空航天器性能的同时降低了整体成本。
此外，泡沫铝在建筑领域也有一定的应用。
泡沫铝可以用作建筑隔热层，具有良好的阻隔热性能，能够有效减少建筑物内外温差，节能环保。
此外，泡沫铝还可以用作建筑装饰材料，例如墙板、天花板等，因为它具有轻质、易加工等特点，能够满足建筑物的外观要求。
另外，泡沫铝在电子领域也有一定的应用。
由于泡沫铝具有良好的导电性能和导热性能，能够用于制造电子器件和电子散热器，提高电子设备的性能和可靠性。
泡沫铝可以用于制造手机散热片、电脑散热器等，解决电子设备散热问题。
在研究和开发方面，目前泡沫铝的研究主要集中在材料性能的改进和制造工艺的优化上。
研究人员正在尝试通过改变泡沫铝的孔径、孔隙率和孔壁厚度等结构参数，以及掺杂适量的其他元素，提高泡沫铝的机械性能、导热性能和阻隔性能。
此外，研究人员还在探索新的制造工艺，如电解合金化方法、化学沉积法等，以提高泡沫铝的制备效率和产品质量。
总的来说，泡沫铝具有广泛的应用前景和研究潜力。
随着技术的不断革新和改进，相信泡沫铝在各个领域的应用将会更加广泛，为相关行业的发展带来更多的创新和机遇。
闭孔泡沫铝的动态压缩力学性能试验研究
闭孔泡沫铝的动态压缩力学性能试验研究泡沫铝作为一种多孔金属材料,相比于传统的金属和有机材料,具有质轻以及更强的吸能能力等优点,使其在交通和航空航天领域被广泛使用。
随着民用建筑抗爆研究的开展,泡沫铝作为吸能材料,逐渐用于减轻爆炸冲击波对建筑主体结构的作用。
为了揭示泡沫铝的减爆作用机理,完善其减爆设计理论与方法,亟需对泡沫铝材料在高应变率下的力学性能进行系统研究。
本文利用实验室的INSTRON高速动力加载系统,开展了闭孔泡沫铝材料在高应变率下的动态压缩力学性能试验研究,主要内容和结论如下:(1)结合以往的试验研究成果制备出合适尺寸的闭孔泡沫铝试件。
对霍普金森压杆(SHPB)试验技术以及直接撞击试验技术的应用进行了总结,并介绍了其试验原理及假定。
对实验室INSTRON高速动力加载系统进行了介绍,并根据试验设备的性能参数和工作原理,通过在作动器中加入一段“刚度足够大的可破坏的”有机玻璃(PMMA)管,可以解决INSTRON在高速压缩过程中存在的减速段问题,使其适用于闭孔泡沫铝的动态压缩试验。
(2)为了研究闭孔泡沫铝高速压缩试验中的惯性效应,采用改进的INSTRON 高速动力加载系统,并利用正向试验和反向试验技术对15、30mm厚的闭孔泡沫铝试件进行试验研究。
结果表明试件越厚,闭孔泡沫铝在高速压缩试验中的惯性效应越明显;在加载速度确定的情况下,通过设计合适的试件厚度,可以消除泡沫铝高速压缩试验中惯性效应的影响。
(3)基于惯性效应试验的研究结果,选用15mm厚的闭孔泡沫铝试件进行了10~1000s-1应变率下的高速压缩试验,并采用吸能效率法处理试验数据。
结果表明在高速压缩下,闭孔泡沫铝的应力-应变曲线与准静态条件相同,具有明显的弹性段、平台段及压实段的3阶段特征。
闭孔泡沫铝的平台应力具有明显的应变率效应,而致密应变在不同的应变率下表现出了不同的变化趋势,初步解释为泡沫铝孔壁塑性变形机制的改变以及波动效应的相互影响。
《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》
《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，新型材料的研究与应用逐渐成为科研领域的重要课题。
其中，泡沫铝合金作为一种轻质、高强度的材料，在汽车、航空航天、建筑等领域具有广泛的应用前景。
其独特的结构使得该材料在承受动态冲击时，表现出良好的吸能特性。
本文将就泡沫铝合金的动态力学性能及其吸能机理展开深入研究，旨在为该材料在实际应用中的优化提供理论支持。
二、泡沫铝合金的动态力学性能泡沫铝合金的动态力学性能主要表现在其抗冲击性能和能量吸收能力。
在受到动态冲击时，泡沫铝合金能够通过内部结构的变形来吸收大量的能量，从而保护结构不受损坏。
1. 实验方法为研究泡沫铝合金的动态力学性能，我们采用了落锤冲击实验和SHPB（Split Hopkinson Bar）实验等方法。
通过改变冲击速度和样品尺寸，观察并记录泡沫铝合金在受到不同强度冲击时的变形和能量吸收情况。
2. 实验结果实验结果表明，泡沫铝合金在受到动态冲击时，表现出良好的抗冲击性能和能量吸收能力。
随着冲击速度的增加，泡沫铝合金的变形程度逐渐增大，但并未出现明显的破坏现象。
同时，该材料在吸收能量的过程中，表现出较高的能量吸收效率和稳定的吸能性能。
三、泡沫铝合金的吸能机理泡沫铝合金的吸能机理主要源于其独特的内部结构和材料特性。
在受到冲击时，泡沫铝合金通过内部结构的变形和能量传递，将冲击能量转化为热能和弹性势能，从而实现能量的吸收。
1. 结构特性泡沫铝合金的内部结构由大量的封闭孔洞组成，这些孔洞在受到冲击时能够发生变形和坍塌。
在变形过程中，孔洞之间的相互作用和能量的传递使得材料能够吸收大量的能量。
此外，泡沫铝合金中的合金元素也对其吸能性能起到了重要的影响。
2. 能量传递与转化在受到冲击时，泡沫铝合金通过内部结构的变形和能量的传递，将冲击能量从表面传递至材料内部。
在这个过程中，材料的孔洞发生坍塌和重新排列，将冲击能量转化为热能和弹性势能。
泡沫铝的动态压缩性能和吸能性研究
泡沫铝的动态压缩性能和吸能性研究*程和法1,黄笑梅1,许玲2(1.合肥工业大学安徽合肥230009; 2.安徽工程科技学院安徽芜湖241000)摘要:通过测量泡沫铝在动态和准静态压缩条件下的应力-应变曲线,研究了泡沫铝的准静态和动态压缩行为以及不同应变条件下的吸能性,并对其应变率效应进行了分析。
结果表明,在高应变速率和准静态压缩下,泡沫铝的R-E曲线均表现出弹性变形段、平缓段和密实段三阶段特征;泡沫铝的压缩性能具有明显的应变速率敏感性,随应变速率的提高,流动应力上升,吸能性升高。
关键词:泡沫铝;动态压缩;应变率效应;吸能性中图分类号:T G146121文献标识码:A文章编号:1004)244X(2003)05)0037)03泡沫铝是一种具有独特力学性能的轻质结构材料,作为夹层填充材料、冲击防护材料以及冲击波衰减材料,泡沫铝在民用、工业、航空航天及军事等方面具有广泛的应用前景。
而所有这些应用均须对泡沫铝的力学行为特别是动态压缩条件下的力学行为有深入的了解,近几年来有关泡沫铝静态与动态力学行为研究的报道逐年增多[1-3],但是能够从理论上建立力学模型来描述泡沫材料力学响应规律的还仅限于静态加载条件下[4,5]。
不同研究者对各种闭孔或开孔泡沫铝进行了动态加载实验研究,但对于这类材料的应变率效应问题得出了不尽相同甚至相互矛盾的结论[6-8]。
究其原因,不仅有所用泡沫铝的基体材料及其制备工艺的不同,而且还有结构上的差异,如孔的几何形状、孔径大小、孔结构(开孔或闭孔)等因素。
因此,不论从理论上还是从实验上对泡沫铝动态力学行为的研究还有待继续深入。
本文的目的是用渗流法制备开孔泡沫铝,并对其动态力学行为进行研究。
1实验方法与过程1.1泡沫铝的制备实验中所用泡沫铝由工业纯铝采用加压渗流法制备而成,因此具有开孔结构,这种工艺的主要过程是:用一定粒径的NaCl粒子作填料置于模具中预热至400~500e,再将过热至700~750e的铝液浇入模具中,通过施加1~4@105N/m2的压力使铝液渗入粒子的缝隙之中,凝固后通过水溶解的方法去除其中的NaCl粒子,便可得具有三维连通孔结构的开孔泡沫铝。
泡沫铝技术及其在车辆中的应用
泡沫铝技术及其在车辆中的应用
毛春升， 钟绍华
（武汉理工大学 汽车工程学院， 湖北 武汉 !"##$# ） 摘要： 泡沫铝是一种新型的多功能材料， 有着许多优良的物理与机械特性， 使其在工程中有广泛的应用前景。介绍了 泡沫铝的制备技术、 适用于车辆的特性及在车辆中应用的相关技术、 应用的状况。 关键词： 泡沫铝技术；车辆；应用 中图分类号： +,%!)-( 文献标识码： .
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应力 D 6E0
应用的主要是具有轻质、 高比强度、 高刚度、 吸声、 降 噪、 减振和吸收能量特性的闭孔结构泡沫铝， 其制备 可采用铸造渗流法。 该方法是把一定粒度的盐类 （氯 化钠等） 放入模具中， 然后将液态铝及其合金压入其 孔隙中， 最后用蒸汽或热水把盐类溶出， 得到通孔结 构的泡沫铝材料。盐类粒子来源广泛、 价格低廉， 不 与铝液发生化学反应，是铸造渗流法制备泡沫铝的 理想材料。
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应变 D ! 线 弹 性 区 屈服平台区 致密化区
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泡沫铝压缩应力 ’ 应变曲线
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气泡法 气泡法是用特别设计的涡轮或振动喷嘴向铝熔
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能量吸收性能 多孔结构的泡沫铝可用作能量吸收材料，它的
物中注入气体 （空气、 氮气、 氩气等） ， 产生气泡并均 匀分散， 从而使铝熔物发泡， 形成的气泡与铝熔物的 粘性混合物浮于液态铝上方，排掉下方的部分液态 铝， 用传送带将上方泡沫移走， 经冷却后即制成泡沫 铝材。这种方法已被澳大利亚的 23405 铝业公司用 部分参 于商业生产， 其 产 品 称 为 6758.49 泡 沫 铝 ， 数见表 &。
《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》范文
《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，泡沫铝合金作为一种新型的轻质材料，因其独特的物理和力学性能在多个领域得到广泛应用。
尤其在涉及高强度冲击、震动以及能量吸收的场景中，泡沫铝合金的性能尤为重要。
因此，研究其动态力学性能及其吸能机理具有重要的学术价值和实践意义。
本文旨在探讨泡沫铝合金在动态条件下的力学性能及吸能机理，以期为相关领域的研究和应用提供理论支持。
二、泡沫铝合金的动态力学性能泡沫铝合金的动态力学性能主要包括其承受冲击、振动等动态载荷时的力学响应和变形行为。
通过一系列的动态力学实验，可以获得泡沫铝合金在不同冲击速度、不同温度等条件下的应力-应变曲线，从而分析其动态力学性能。
在实验中，我们采用了高速冲击试验机、振动试验机等设备，对泡沫铝合金进行了不同条件下的动态力学测试。
实验结果表明，泡沫铝合金在受到冲击时具有较好的能量吸收能力，且其应力-应变曲线呈现出典型的塑性变形特征。
此外，我们还发现泡沫铝合金的动态力学性能与其组成成分、孔隙率、孔径大小等因素密切相关。
三、泡沫铝合金的吸能机理泡沫铝合金的吸能机理主要涉及材料的微观结构和能量吸收过程。
在受到冲击或振动时，泡沫铝合金内部的孔隙结构能够有效地吸收和分散能量，从而保护材料本身不受损伤。
此外，其塑性变形行为也为其提供了良好的能量吸收能力。
具体而言，当泡沫铝合金受到外力作用时，其内部的孔隙结构会发生压缩、剪切等变形行为，从而消耗大量的能量。
同时，由于泡沫铝合金的孔隙结构具有较好的韧性和延展性，使得其在变形过程中能够承受较大的能量输入。
此外，泡沫铝合金的塑性变形行为也有助于其吸能能力的提高。
四、研究方法及结果分析为了深入探究泡沫铝合金的动态力学性能及其吸能机理，我们采用了多种研究方法。
首先，通过理论分析，建立了泡沫铝合金的力学模型，为后续的实验研究提供了理论依据。
其次，我们利用扫描电子显微镜等设备对泡沫铝合金的微观结构进行了观察和分析，为其吸能机理的研究提供了有力支持。
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(1. School of Mechanical & Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640; 2. Guangdong Province Key Laboratory of Vehicle Engineering, Guangzhou 510640)
(1. 华南理工大学机械与汽车工程学院 广州 510640； 2. 广东省汽车工程重点实验室 广州 510640)
摘要：汽车低能耗、安全和轻量化已经成为汽车领域研究的热点问题，闭孔泡沫铝作为一种轻质吸能金属材料，在低密度下 具有良好的比刚度和比强度，同时具有良好的抗冲击性和能量吸收性，已逐渐引起汽车产业界地重视。简述泡沫铝单轴压缩 试验中弹性模量、抗压强度、屈服强度、平台应力、致密化应变等参数的定义和试验标准；综述闭孔泡沫铝的本构方程的研 究现状，重点讨论屈服面模型；总结泡沫铝的微观结构有限元建模方法，比较商业软件中集成的宏观材料模型。归纳吸能材 料的特点，分析闭孔泡沫铝的吸能能力和抗冲击能力；综述应变率和冲击速度对泡沫铝吸能特性有无影响的研究进展，并对 可能存在的影响进行解释。总结闭孔泡沫铝在汽车轻量化和碰撞安全性领域的应用，具体分析典型的案例。指出当前闭孔泡 沫铝的力学特性及其在汽车结构中应用存在的问题与难点，总结并提出本研究领域可以借鉴的研究方向。 关键词：泡沫铝；本构模型；应变率；吸能；碰撞；汽车轻量化 中图分类号：U467
第 50 卷第 22 期 2014 年 11 月
机
械
工
程
学 报
Vol.50 Nov.
No.22 2014
JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
DOI：10.3901/JME.2014.22.097
闭孔泡沫铝力学特性及其在汽车碰撞吸能中的 应用研究进展*
兰凤崇 1, 2 曾繁波 1, 2 周云郊 1, 2 陈吉清 1, 2
同性 ，因此只需要知道闭孔泡沫铝的两个弹性模 量参数即可换算出其余参数，这些参数主要通过对 材料的试验研究获得，且对于泡沫铝而言，其弹性 模量的参数并不是固定的常数，而是与孔穴结构密 切相关的变量。 1.1 泡沫铝特性试验研究 为了确定泡沫铝的本构特性参数，对泡沫铝进 行的试验研究目前较多的有单向压缩、拉伸和静水 压力试验，这是最简单也是最高效的方法。泡沫铝 不同于实体铝，具有不同的试验标准，其杨氏模量 与强度等指标的测试，与泡沫铝表面状态、加载方 式、加持方式等有关，为了获得相对准确的结果， 需要严格参照标准进行试验。试样加工时，为了避 免泡沫铝的扭曲变形或者破坏其孔穴结构，应避免 采用传统的电锯切割等方法，电火花线切割、水射 流切割等精密加工方法经常被用到泡沫铝的试样切 割中。其试样尺寸应大于至少 7 倍的平均孔径，以 避免试验过程中因孔结构的不均匀性导致的尺寸效 [2] 应 。 泡沫铝的弹性模量 E 、抗压强度 σ bc 和压缩屈 服强度 σ s 可以通过单向压缩试验获取。 试验细则可 参照日本工业标准 JIS H 7902: 2008 《泡沫金属压缩 [3] 试验方法》 。 标准规定压缩试验试件可为方柱或者 圆柱，边长或者直径 D 应大于 10 倍的泡沫铝平均 至少应重复试验 孔径 d 0 ， 试件的高度 H = D～2 D ， 5 次以消除误差， 试验速度 v = aH ， 其中试件高度 H 单位为 mm，系数 a = 0.1～0.3 min −1 。 试验中，为了避免初始塑性变形对弹性变形区 应力-应变曲线的加载曲线斜率的影响， 杨氏模量 E 的测量应当以卸载曲线斜率计算得出，在加载应力 [2] 达到抗压强度的 75%时卸载 ，也可以在压缩产生 [4] 0.2%应变后卸载 。 目前，很多文献对泡沫铝特征参数的定义并不 清晰，如泡沫铝屈服强度、平台应力、密实化应变 等都没有一个明确的判断依据，这是首先需要澄清 的一个问题。压缩的屈服强度指泡沫铝呈现屈服现 象时，试样在力不再增加的情况下依然持续变形时 所对应的压缩应力，应当分为上压缩屈服强度 σ sH 和下压缩屈服强度 σ sL 。 上压缩屈服强度为试样发
[5因几何缺陷、形貌差异等原因导致其内 部结构的极不均匀，通过试验分析其力学变形机制 具有较大的随机性、效率较低，因此建立泡沫铝的 宏观唯象本构关系，从理论上进行分析是极其重要 的。研究材料本构关系，首先需要对能够表征材料 特性的若干关键参数进行研究，包括弹性模量、屈 服强度 σ s 等。其中，弹性模量包含弹性模量 E 、切 变模量 G 、体积模量 K 、泊松比 ν、拉梅第一参数 λ 和 P 波模量 M 。试验表明，开孔、半开孔泡沫铝 主要表现为各向异性，闭孔泡沫铝主要表现为各向
生屈服而力首次下降前的最高压缩应力，即为泡沫 [6] 铝的抗压强度 σ bc ； 下压缩屈服强度定义为屈服期 间不计初始瞬时效应时的最低压缩应力，默认下压 缩屈服强度为泡沫铝的压缩屈服强度 σ s 。 泡沫铝的
p 、 平台应力 σ pl 和密实化应变 ε D 等重 塑性泊松比 ν
98
机
械
工
程
学
报
[1]
第 50 卷第 22 期期
过滤器、电磁屏蔽材料等。对于闭孔泡沫铝，因其 内部分布有大量孔洞，虽会导致铝的强度、刚度等 力学性能有所降低，但其吸能能力大大提高；具有 其他多孔塑料不具备的金属焊接性、各向同性、耐 腐蚀、 不老化等特点； 同时具有致密铝没有的性质， 比如低电导率、低热导率、低密度、优异的隔音性 能、较高的能量吸收能力等；泡沫铝承受弯曲载荷 时，表现出优异的比刚度，泡沫铝夹层三明治材料 具有良好的抗剪强度和断裂强度。闭孔泡沫铝具有 以上多种优异的性能，尤其是在碰撞吸能领域，能 够在几乎恒定的压力作用下进行能量吸收，这是一 般结构的材料所不能实现的，因此泡沫铝在汽车工 业中极具发展潜力。同时，汽车的设计不能仅仅考 虑材料的单一性能，还要考虑到材料刚度、抗冲击 性、消声减振性、能量吸收性、声学、热学特性以 及复杂形状的加工生产成本等问题，泡沫铝可以轻 松地满足多功能性的要求，正是这种多功能性大大 提高了泡沫铝在汽车工业应用的竞争力。泡沫铝目 前已经应用到航空航天、高速列车、船舶、建筑、 医疗、通信、化工等多个方面，在汽车工业中的应 用研究也逐渐引起重视。在研究大量国内外相关文 献的基础上，阐述了构建本构方程所需参数的试验 获取方法，综述本构方程的发展现状，进而总结泡 沫铝的微观结构建模方法和基于材料本构模型的有 限元建模仿真方法。归纳总结出吸能材料的特点， 并对存在争议的话题——应变率效应的研究状况进 行了重点综述。最后以典型案例分析的形式讨论泡 沫铝的轻质吸能特性在汽车工业中的应用可行性及 发展前景，指出制约其快速发展的瓶颈，为今后的 研究方向提供借鉴。 探讨的主要内容为闭孔泡沫铝， 提到的泡沫铝，包括其理论、特性、经验公式等， 如未强调为开孔泡沫铝，则均指闭孔泡沫铝。
Abstract：Low energy consumption, safety and lightweight are the topic issues of the automobile industry. As a sort of lightweight and energy absorbing metallic material, the closed-cell aluminum foam has some advantage features of strong specific stiffness and specific strength with a low density, good impact resistance and energy absorbability, so it is brought to the new forefront of the automotive industry. The test criteria of uniaxial compression is described and the definition of several important parameters are clarified, such as Young modulus, compressive strength, yield strength, plateau stress and densification strain. The constitutive models of closed-cell aluminum foams are reviewed, among which the yield surface models are further emphasized. The modeling approaches of microstructure are summarized, and the macro material models integrated into commercial softwares are compared. Under summarizing the features of energy absorbing materials, the impact resistance and energy absorbability of closed-cell aluminum foams are especially analyzed. The influences of impact speed and strain rate are reviewed, and also some possible reasons are offered. The application of closed-cell aluminum foams in vehicle lightweight and crashworthiness is summarized, and several typical cases are analyzed. The problems and difficulties on understanding closed-cell aluminum foams’ mechanical properties and its applications in automobile structures are raised, and several feasible research directions are suggested. Key words：aluminum foam；constitutive model；strain rate；energy absorption; impact；auto lightweight