1. Propriétés physiques
Matériau en mousse d'aluminiumSes principales caractéristiques sont sa légèreté, sa faible densité et sa taille de pores proportionnelle. Sa densité est seulement 0,1 à 0,6 fois supérieure à celle de l'aluminium, mais plus de 4 fois supérieure à celle de la mousse. La conductivité de la mousse est bien inférieure à celle de l'aluminium massif, mais sa résistance est supérieure, ce qui en fait un mauvais conducteur. La conductivité thermique de la mousse d'aluminium est 0,1 à 0,2 fois inférieure à celle de l'aluminium massif. De plus, la mousse présente les avantages suivants : dureté élevée, ininflammable, difficile à oxyder, peu sujette au vieillissement, résistante aux intempéries et facilement recyclable.
Pour les équipements soumis à des charges de flexion, le matériau utilisé doit présenter une résistance élevée. En comparant les valeurs de résistance spécifique avec celles de la mousse d'aluminium et de certains matériaux de structure courants (aluminium et acier) (mousse d'aluminium : acier = 5:2,5:1), il a été constaté que la mousse d'aluminium présente des caractéristiques de résistance spécifique élevées. Des études expérimentales ont montré qu'un traitement thermique approprié peut être effectué pour augmenter sa résistance. Ainsi, la mousse d'aluminium peut supporter d'importantes charges de flexion.
2. Propriétés mécaniques
Le module d'élasticité, le module de cisaillement et la limite d'élasticitémousse d'aluminiumdiminue comme une fonction exponentielle avec l’augmentation de la porosité ;
Résistance à la traction ; la mousse d'aluminium présente une faible résistance à la traction, un faible allongement et une semi-fragilisation. Il a été constaté que la taille des pores a un effet important sur les propriétés de traction. À densité relative égale, la résistance à la traction des pores de petite taille est supérieure à celle des pores de grande taille.
Résistance à la compression : la résistance à la traction de la mousse est faible, mais sa résistance à la compression est élevée. Sa courbe contrainte-déformation en compression peut être divisée en zone élastique linéaire, zone de plateau d'élasticité et zone dense. La courbe contrainte-déformation en compression des différentes ouvertures de la mousse d'aluminium est globalement identique, principalement en ce qui concerne la hauteur de la plateforme plastique. La taille de l'ouverture ne peut pas être linéaire, mais doit se situer dans une certaine plage d'ouverture pour atteindre sa valeur maximale. La relation entre la résistance à la compression, la densité et le taux de compression de la mousse d'aluminium montre que plus la densité est élevée, plus la compression est forte.
3. Caractérisation de l'aspiration
Matériaux de structure poreuxPeut être utilisé pour l'aspiration. La faible masse de l'atelier joue un rôle important dans la force d'absorption. Les cellules de la mousse sont petites, résistantes et absorbent bien la chaleur. Le matériau mousse présente un long plateau de contrainte lors de la compression et absorbe l'énergie par déformation dans des conditions de contrainte pratiquement constantes. La force d'aspiration dépend de l'aire sous la courbe contrainte-déformation ; elle est donc d'autant plus importante que la plateforme de déformation est haute et large. La taille des pores a un effet sur la hauteur de la plateforme de déformation, et le choix d'une taille de pores adaptée peut améliorer son attraction. De plus, sa force d'aspiration varie de manière non monotone avec la porosité, la force d'aspiration étant maximale à une certaine porosité.
4. Performances d'amortissement
La performance d'amortissement est la capacité d'un matériau à convertir l'énergie vibratoire mécanique en énergie thermique pour des raisons internes. Le matériau peut être pleinement utilisé pour réduire le bruit et les vibrations inutiles. Un moyen important d'améliorer la performance d'amortissement des matériaux métalliques est de maximiser l'interaction entre les défauts afin d'obtenir un amortissement linéaire maximal et d'étendre le mécanisme mécanique pour maximiser l'amortissement non linéaire. Les résultats expérimentaux montrent que les matériaux poreux correspondent aux caractéristiques organisationnelles des matériaux fortement amortis, et que la présence de pores a un effet important sur la réponse d'amortissement de certains matériaux, non métalliques ou métalliques.
Date de publication : 30 novembre 2023






