焊接金属空心球单轴压缩实验研究

摘要

球基轻质多孔材料的单球基元有多种构建形式,四点焊接金属空心球(Metal HollowSphere,MHS)是其中一种特殊类型。对四点焊接的金属空心球进行了单轴压缩实验。由于其中某些空心球在焊接时出现了孔洞,故分别做了完整和焊接出现孔洞的两种情况下的多组实验,得出了焊缝与水平面夹角θ成不同角度时压缩的名义应力-应变曲线。对比了各种夹角θ情况下的弹性模量、屈曲应力。根据实验结果,得出了θ=45度时其首次屈曲应力最大的结论。通过简化模型给出了其原因,并定性地分析了二次屈曲的问题。另外,结合实验现象分析了金属空心球在压缩时的屈服和屈曲过程。同时,对焊接完整和焊接出现孔洞两种情况进行了对比,发现有孔洞时其首次屈曲应力更低。以上结果对球基多孔材料的研究具有参考价值。