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粉末冶金技术2025年第03期:多孔钛压缩性能的2D和3D有限元对比分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李玉华;贺羽昕;张仟;赵蓉;王豪杰;楚景慧;牛立斌;

单位:西安科技大学机械工程学院;

摘要:为了探究孔隙结构对多孔钛压缩性能的影响,对多孔钛压缩过程进行有限元模拟,研究孔隙率、孔径尺寸、孔隙形状等不同孔隙结构参数对多孔钛压缩性能的影响规律,同时对2D和3D有限元模拟结果进行对比分析。结果表明:多孔钛弹性模量和屈服强度均随孔隙率增大而减小,孔径尺寸对压缩性能几乎无影响;在圆形、正方形和六边形三种孔隙形状中,圆形孔压缩性能最好,针对椭圆形孔,压缩性能则随压缩方向孔洞尺寸减小而减小;2D和3D有限元模拟结果与Gibson-Ashby模型和Nielsen模型一致,并与试验结果更接近;2D和3D有限元模拟结果均能正确反映孔隙结构对多孔钛压缩性能的影响,而2D压缩模型的计算时间更短。

关键词:多孔钛;;有限元模拟;;压缩性能;;孔隙特征

基金资助:中国博士后科学基金资助项目(2018M643690);; 陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2018JQ5087);; 陕西省重点研发计划项目(2023-YBGY-090);; 陕西省教育厅科研计划项目(18JK0525)