- PII
- 10.31857/S0032823524020043-1
- DOI
- 10.31857/S0032823524020043
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 88 / Issue number 2
- Pages
- 217-227
- Abstract
- Using numerical methods, we construct a solution to a physically and geometrically nonlinear problem of three-point bending of an elastic beam, made of porous metal, with rectangular cross-section. Unlike the classical version of the problem for a homogeneous beam, the heterogeneity over the cross-section due to material compaction because of the collapse of pores, which occurs in the compression zone at sufficiently large deflections, is taken into account. To describe the elastic state of a porous metal, the stress – strain diagram of a bimodular medium is used. The results of computations of strong bending of a beam, made of the low-porosity aluminum foam, are presented. These results demonstrate the difference between the obtained solution and similar solutions for beams, made of homogeneous porous and compacted material.
- Keywords
- металлическая пена упругость пористость трехточечный изгиб
- Date of publication
- 01.02.2024
- Year of publication
- 2024
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 28
References
- 1. Gibson L. J. Mechanical behavior of metallic foams // Annu. Rev. Mater. Sci. 2000. V. 30. № 1. P. 191–227.
- 2. Banhart J. Manufacturing routes for metallic foams // JOM. 2000. V. 52. № 12. P. 22–27.
- 3. Ashby M.F. Plastic deformation of cellular materials // Encyclopedia of Materials: Science and Technology. P. 7068–7071. Oxford: Pergamon Press, 2001.
- 4. Леушин И.О., Грачев А. Н., Назаров В. Н., Горохов П. А. Пеноалюминий – перспективный материал для производства литых изделий ответственного назначения // Теория и технол. металл. пр-ва. 2020. № 4 (35). С. 35–3٨.
- 5. Прохорчук Е.А., Леонов А. А., Власова К. А. и др. Перспектива применения пеноалюминия для изделий авиакосмической техники (обзор) // Труды ВИАМ. 2021. № 12 (106). С. 21–30.
- 6. Schaedler T.A., Jacobsen A. J., Torrents A. et al. Ultralight metallic microlattices // Science. 2011. V. 334. № 6058. P. 962–965.
- 7. Аннин Б. Д. Механика деформируемого твердого тела: Избр. тр. Новосибирск: СО РАН, 2022. 2٨٨ с.
- 8. Garcia-Avila M., Portanova M., Rabiei A. Ballistic performance of composite metal foams // Compos. Struct. 2015. V. 125. P. 202–211.
- 9. Czekanski A., Elbestawi M.A., Meguid S.A. On the FE modeling of closed-cell aluminum foam // Int. J. Mech. Mater. Des. 2005. V. 2. № 1–2. P. 23–34.
- 10. Völlmecke C., Todt M., Yiatros S. Buckling and postbuckling of architectured materials: A review of methods for lattice structures and metal foams // Compos. Adv. Mater. 2021. V. 30. P. 1–12.
- 11. Садовский В.М., Садовская О.В. Анализ деформации пористой среды с учетом схлопывания пор // ПМТФ. 2016. Т. 57. № 5. С. 53–65.
- 12. Садовский В.М., Садовская О.В., Лукьянов А.А. Радиальное расширение сферической и цилиндрической полостей в безграничной пористой среде // ПМТФ. 2014. Т. 55. № 4. С. 160–173.
- 13. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979. 744 с.
- 14. Садовская О.В., Садовский В.М. Математическое моделирование в задачах механики сыпучих сред. М.: Физматлит, 2008. 368 с.
