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XRM在金属泡沫材料中的应用

2021-07-19

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金属泡沫是一类相对较新的材料,它具有独特的物理和力学性能,许多工程应用中备受关注,例如轻质结构、吸能结构、热和声控制等。通常,金属泡沫可以通过液态冶金、金属粉末和沉积来生产。在科学文献中,金属泡沫的微观结构和性能的表征和建模受到了极大的关注。金属泡沫材料的微观结构多为三维,其几何形态对材料的力学行为有主要影响。


由于此类材料具有复杂的三维结构,因此很难确定发泡材料的结构和性能之间的关系。为了促进多孔金属的设计和开发,准确表征其三维结构,模拟其力学行为是必不可少的。迄今为止,已有学者对几何形状简单的理想结构模型进行了微观力学计算,大多数基于有限元的模拟也是基于具有周期性空间排列的微观结构特征的模型来进行的,如晶胞模型和结合二维金相图像与统计理论的模型。


Bruker三维X射线显微成像系统,以其特有的高精度三维无损成像的特点,可用于金属泡沫材料的三维几何形状的表征,如:

  • - 孔隙率

  • - 局部孔径分布

  • - 壁厚分布


除几何参数分析外,Bruker XRM配备的软件还可以将图像转换为网格模型,为有限元等数值模拟提供精确模型。


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