李志强 王志华 赵隆茂

(太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所，山西太原030024)

高空隙率有序(如点阵、格栅材料等)和无序(如泡沫材料)多孔金属，因其孔径的多尺度变化和丰富的孔形拓扑构型而具有较高的比刚度和比强度，除满足承受荷载外，可根据不同功能对其微观结构进行创新构型优化设计，以满足各种极端环境下的需求，使其具有传统材料所不具备的多功能复合特性.在航空航天飞行器、高速轨道车辆(新型动车组、磁悬浮列车等)、汽车、高速舰船、核工程等领域有广阔的应用前景.对于航空航天飞行器，为了减少结构自身重量，以高孔隙率多孔金属为芯层的夹芯结构是不可缺少的承载构件.在恶劣的服役环境中，飞行器的热防护问题对飞行器的安全具有重要的影响，特别是关于高超声速飞行器热防护材料与结构的研究具有极其重要的意义.为了防止温度变化可能对夹芯结构造成的热损伤，通常在航空航天飞行器表面覆盖一层较薄的隔热层(如高硅氧).其典型结构为表面覆盖一层较薄隔热层的各种多孔金属为芯层的夹芯结构.这一类结构除必须进行强冲击载荷作用下的动态特性分析外，还必须进行热冲击及其耦合分析.

近年来，国内外学者对该问题开展了广泛的研究.多孔金属材料这一类新型材料自身具有一些特殊的热物理特性:闭孔的多孔泡沫金属与其他相应材料相比具有耐高温……