摘要：基于体心立方(BCC)点集,通过引入不同程度的随机扰动建立了闭孔泡沫的voronoi随机模型.然后,对模型的拓扑和几何特征进行了统计分析,并与完全随机点集基础上得到的voronoi模型进行了比较.结果表明,随着模型随机度的提高,模型逐渐趋于不规则化.并且,在较高的随机度下,模型在拓扑结构上与完全随机点集基础上得到的voronoi模型趋于一致.此时,其壁面数量和体积的分布函数近似满足对数正态分布,而其棱边数的分布函数则近似满足二项分布.

摘要：高孔隙率泡沫金属材料由于其较长的应力平台可以吸收较多的能量,在结构耐撞性设计中有重要的应用前景。然而,实验研究表明当高孔隙率泡沫金属材料承受强冲击载荷时,可能发生应力/力增强现象,从而对被保护结构造成较严重的损伤。采用二维voronoi随机分布模型研究"真实"泡沫材料在不同持时的强冲击载荷作用下可能出现的力/应力增强现象。对5种不规则的泡沫金属材料计算结果表明:在强冲击载荷达到一定强度时,在泡沫金属材料中应力/力传递会出现应力/力的增强现象。

摘要：为了利用随机模型来分析泡沫材料微结构的各向异性对其力学性能的影响,在各向同性的voronoi随机泡沫模型基础上,通过引入胞体生长速度的差异,得到各向异性的开孔和闭孔随机泡沫模型.利用有限元方法对模型的弹性性能进行了数值分析,得到相对杨氏模量和泊松比同各向异性尺寸比的关系,并和理论预测结果进行了对比分析.结果表明,建立的开孔和闭孔随机泡沫模型能较好地反映泡沫材料的各向异性力学性质;且开孔和闭孔泡沫的各向异性力学性能均与泡沫材料的相对密度有关.