胡和平,谢 帅,张晓阳,刘希文

(南华大学 土木工程学院,湖南 衡阳 421001)

0 引 言

泡沫金属兼有结构与功能材料的特性，具有质轻、高比强度和刚度以及优良的物理性能，在汽车、航空航天和建筑等行业具有广泛应用，其力学性能受到广泛关注[1-3]。目前，国内外泡沫金属力学性能的研究多集中在准静态压缩和冲击条件下的试验[4-7]，对于泡沫金属拉伸性能方面研究较少。韩春光等[8]提出泡沫金属的拉伸破坏是由拉伸后期的细观结构破坏引起的，早期拉伸的非线性特征是由材料的非均匀性引起的。项苹[9]对泡沫金属的拉伸变形特征和机理进行实验研究，发现泡沫金属的拉伸变形特征具有较为明显的三阶段特征。

泡沫金属的细观结构对其力学性能有显著影响，为定量描述细观结构的胞孔形状、尺寸以及分布的随机程度，国内外学者提出了各自的不规则度参数定义[10-11]。L.Q.Tang等[11]首次对细观结构的每个胞孔提出两个不规则度变量：形状不规则度和尺寸不规则度，采用不规则度变量的统计参数描述细观结构的胞孔特征；根据该定义，细观结构越均匀，形状不规则度和尺寸不规则度均值越小；该定义能更好地反映泡沫材料细观结构的分布特征。L.Q.Tang等[11]等研究发现，影响泡沫金属压缩力学性能的是细观结构的形状不规则度，尺寸不规则度不影响泡沫金属单轴压缩的力学性能。然而，该结论缺乏三维模型的验证，尺寸不规则度是否影响泡沫金属单轴拉伸力学性能尚未研究。……