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1　绪论1

1.1　本设计指南概述1

1.2　泡沫金属的潜在用途3

1.3　有关泡沫金属的文献4

2　泡沫金属的制备6

2.1　泡沫金属制备概述6

2.2　熔体中注入气体（空气发泡）8

2.3　熔体中释气粒子分解9

2.4　半固态中释气粒子分解11

2.5　使用聚合物或石蜡前体作为型板进行铸造12

2.6　在开口多孔塑料块上进行金属沉积14

2.7　捕获气体发生膨胀15

2.8　中空球结构17

2.9　两种材料共密实或共铸造而其中一种材料可滤除18

2.10　气体-金属共晶凝固19

2.11　泡沫金属制备方面的文献21

3　性能表征和测试方法25

3.1　结构表征25

3.2　表面制备和试样尺寸27

3.3　单向压缩试验28

3.4　单向拉伸试验29

3.5　剪切试验30

3.6　泡沫金属的多轴（多向）试验32

3.7　疲劳试验35

3.8　蠕变试验36

3.9　压痕试验和硬度测试36

3.10　表面应变图的测绘37

3.11　泡沫金属测试方面的文献39

4　泡沫金属的性能41

4.1　泡沫金属结构41

4.2　泡沫金属性能总揽43

4.3　泡沫金属性能图49

4.4　量值关系53

参考文献55

5　选材设计分析57

5.1 背景57

5.2　性能分布的公式化58

5.3　单目标优化的两个例子60

5.4　泡沫金属可能表现优越之处62

参考文献63

6　简单结构设计公式64

6.1　本构方程64

6.2　截面惯性矩66

6.3　梁和镶板的弹性挠曲68

6.4　梁和镶板的破坏模式70

6.5　柱、镶板和薄壳的屈曲71

6.6　扭转轴73

6.7　接触应力75

6.8　梁、管及圆盘的振动77

6.9　蠕变79

参考文献81

7　泡沫金属的本构模型82

7.1 完全密实金属的屈服行为82

7.2　泡沫金属的屈服行为84

7.3　结束语88

参考文献89

8　泡沫金属的疲劳设计90

8.1　疲劳概念90

8.2　泡沫金属中的疲劳现象93

8.3　泡沫金属的S-N曲线数据96

8.4　单向拉伸与疲劳载荷的缺口敏感性98

参考文献102

9　泡沫金属的蠕变设计104

9.1　实体金属蠕变简介104

9.2　泡沫金属的蠕变106

9.3　泡沫金属的稳态蠕变模型107

9.4　泡沫金属的蠕变数据108

9.5　多轴（多向）应力状态下的蠕变特性109

9.6　泡沫金属芯体的“三明治”夹层结构梁蠕变特性110

参考文献113

10 “三明治”夹层结构114

10.1 “三明治”夹层结构梁的刚度114

10.2 “三明治”夹层结构梁的强度117

10.3 “三明治”夹层结构镶板梁塌陷机制图122

10.4　典型实例124

10.5　轻质高效结构126

10.6　均载镶板结构的实例127

10.7　刚度极限设计方法135

10.8　强度极限设计方法141

10.9 “三明治”夹层结构设计建议148

参考文献150

11　能量控制：包装和冲击保护151

11.1　引言：包装151

11.2　选择泡沫用于包装152

11.3　泡沫金属与管状吸能材料的比较157

11.4　应变速率对坪应力的影响162

11.5　冲击波在泡沫金属中的传递163

11.6　爆炸冲击与弹射保护166

参考文献170

12　吸声与减振171

12.1　背景：结构材料的吸声171

12.2　泡沫金属的吸声173

12.3　振动和共振抑制175

13　热控制和换热180

13.1 引言180

13.2　换热系数181

13.3　热流183

13.4　压降185

13.5　换热和压降的平衡187

14　泡沫金属的电性能188

14.1 电导率或电阻率测量188

14.2　泡沫金属的电阻率数据189

14.3　电导率与相对密度190

15　切削、精加工和连接192

15.1　泡沫金属的切削192

15.2　泡沫金属的精加工192

15.3　泡沫金属的连接192

16　成本评估和实用性198

16.1　引言：实用性198

16.2　技术模型和性能的衡量标准199

16.3　成本模型的建立200

16.4　价值模型的建立204

16.5　应用209

17.1　泡沫铝车体结构215

17　实例分析215

17.2　整体模压成形的泡沫零件217

17.3　公路隔声218

17.4　空间应用的光学系统219

17.5　流体-流体热交换器220

17.6　轻质保形压力罐220

17.7　电池电极222

17.8　用于马达驱动的集成门电路双极晶体管222

17.9　考虑中的应用228

18　泡沫金属的供应商230

19　网址237

19.1　科研院所网址237

19.2 供应商网址238

19.3　其他有关网址239

附录　材料指标分类241

索引245