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緩衝材料としてのメタルフォームの力学特性

泡沫金属缓冲材料的力学性能

基本信息

批准号：
07650114
负责人：
大塚正久
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Shibaura Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650114/
关键词：
ハニカムコアアルミニウム合金エネルギー吸収緩衝材料

项目摘要

多孔質材料の一つであるハニカムは多角形セルを2次元的に配列して空間を充填させた構造を有する。このため,衝撃を吸収する緩衛材としての利用が期待できる.既にJRは先頭車両の先端部にアルミニウムハニカムを用い,従来の高い剛性を有する強固な車両を作る思考から,緩衝材を潰して加えられるエネルギーを吸収する車両を作る発想の転換を行っている.将来的には,このような乗り物の設計は乗客の安全を考える点で必要不可欠であり,緩衝材としてのメタルハニカムの諸特性の解明が急務となっている.そこで本研究では,メタルハニカムの低速変形および高速変形におけるエネルギー吸収特性を評価した.市販のアルミニウム合金ハニカムについて静的圧縮試験(インストロン試験機)及び衝撃試験(自作の落錘式試験装置)を行った.まずサンプリングレートの調整を行い,グラフの最適化を行った.得られた荷重-時間曲線から平均の荷重を求め,これと試験後の試験片より得られる変位量よりエネルギー吸収量を算出した.平均プラトー応力は平均荷重から求めた.重量一定のおもりを異なる高さから落下させ,プラトー応力及びエネルギー吸収量の衝突速度依存性を調査した.静的圧縮試験と衝撃試験の比較を行った.アルミニウムハニカムのエネルギー吸収機構はその座屈機構に起因し,プラトー応力は座屈進行時の応力であり,エネルギー吸収量は座屈による変位量と比例関係にある.静的圧縮試験ではどの試験片に関してもプラトー応力は一定値を示し,またエネルギー吸収量は試験片体積との間に明瞭な比例関係を示す.衝撃試験ではプラトー応力は衝突速度に依存し,最大で静的圧縮試験の約1.2倍になる.以上から,アルミハニカムは緩衝材の設計に使用できる.

Porous materials have polygonal, two-dimensional, space-filling structures. The impact of the impact on the environment and the use of energy is expected. JR has a high rigidity at the top of the car, and the car is strong. The car is strong and the car is strong. The car is strong and the car is strong. In the future, the design of the material and the safety of the customer should be considered. The characteristics of the buffer material should be solved urgently. In this study, we evaluated the absorption characteristics of the low-speed and high-speed configurations of the optical fiber. The pressure test (test machine) and the impact test (self-made drop test device) were carried out. In the process of adjustment, optimization and optimization. The average load is calculated from the load-time curve. The average load is calculated from the average force. To investigate the conflict velocity dependence of the weight constant on the height, pressure and absorption. Comparison between static compression test and shock test. The absorption mechanism is based on the structure of the seat, the force of the seat is the force of the seat when the seat is in progress, the absorption amount of the seat is proportional to the amount of the seat. The static pressure of the test piece is related to the pressure of the test piece. The pressure of the test piece is determined by a certain value, and the absorption amount of the test piece is determined by the proportional relationship between the volume of the test piece and the static pressure. The maximum static compression force is about 1.2 times higher than the maximum static compression force. The above is the design and use of cushioning materials.