陈成军，谢若泽，张方举

（中国工程物理研究院总体工程研究所，四川 绵阳 621900）

泡沫铝是一种新型的轻质多孔材料，密度低、比模量和比强度高，具有良好的缓冲吸能特性。泡沫铝填充结构或夹芯结构已被应用于冲击防护、仪器包装等军用和民用领域。随着应用领域的推广，泡沫铝及其组合结构力学响应的分析引起了广泛兴趣。V.S.Deshpande等［1］研究了泡沫铝在单轴与静水压力等载荷作用下的屈服和硬化特性，提出了泡沫金属的几何自相似模型和微分硬化模型，在泡沫材料本构关系的发展中起了至关重要的作用。A.Reyes等［2］验证了多种应力状态下Deshpande自相似模型［1］的有效性，并以密度概率分布的方式初步考察了泡沫铝内部胞孔不均匀性对力学性能的影响。郭伟国等［3］利用实验方法研究了应变率和密度对泡沫铝力学性能的影响，分析了不同应变率下泡沫铝的变形与破坏机理。S.P.Santosa等［4］对准静态轴向压缩载荷作用下的泡沫铝填充薄壁方管的屈曲变形进行了大量的实验研究和数值模拟，在此基础上提出了泡沫铝填充方管平均压缩载荷的理论公式。S.Shahbeyk等［5］研究了泡沫铝的自相似本构模型，并数值模拟了轴向冲击载荷作用下内部填充泡沫铝方管的动态变形。赵桂平等［6］数值模拟分析了不同厚度的泡沫铝合金夹层板在冲击载荷下的动态响应，并讨论了其变形机制。由此可见，泡沫金属及其组合结构力学特性的研究已成为一个学术热点问题。

然而，由于泡沫金属几何拓扑与力学特性的复杂性，泡沫金属及其组合结构力学响应的理论与数值方法研究还不完善，有必要深入研究。……