Simulation of aluminum foam behavior in compression tests

Joint Authors

Filice, L.
Gagliardi, F.
Umbrello, D.

Source

The Arabian Journal for Science and Engineering

Publisher

King Fahd University of Petroleum and Minerals

Publication Date

2009-06-30

Country of Publication

Saudi Arabia

No. of Pages

9

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

• Mechanical properties
• Aluminum alloys

Arabic Abstract

تعتبر مواد الألمنيوم الرغاوية مواد جديدة يتم إنتاجها في الدرجة الأولى بوساطة التمدد في حجر خاصة علما أنه يتكون خلال عملية التصنيع كمية مناسبة من الفراغات في الحواء المعدني مما يؤدي إلى كثافة منخفضة للمادة.

و لكن هذه الفراغات غير موزعة بطريقة متجانسة في حجم المادة مما يؤثر بشدة على سلوك التحميل و التلف للمادة.

أما بالنسبة للمنشورات البحثية المتوفرة فإنها تحتوي على نماذج بسيطة مبنية على الكثافة الظاهرية.

و عرض مؤخرا معادلات أكثر دقة تأخذ بعين الاعتبار التوزيع الإحصائي للفراغات عبر السماكة.

و أدت هذه الإستراتيجية إلى تحسن كبير بالمقارنة مع النماذج السابقة و لكنها لم تساعد الباحثين في الحالات التي تعظم فيها درجة التشوه.

يضاف إلى ذلك أن تقديم المواد المسامية يؤدي إلى زيادة القيود بسبب عدم القدرة على تحديد التوزيع الواقعي للفراغات بطريقة جيدة.

و تعرض هذه الورقة البحثية أنموذجا جديدا يمكن من الحصول على نتائج أفضل عند البحث في تشوه المواد في العملية الثانوية.

حيث يتم نمذجة المادة من خلال إدخال عدد من الفراغات موافق لما لوحظ في الكتل المعدنية الرغاوية.

و في هذه الطريقة يتم الحصول على توقعات موثوقة أكثر كما أبرز عند مقارنة منحنيات (أشكال) الحمل و تقوض المادة في المناطق الحرجة.

English Abstract

Aluminum foams are new materials mainly produced by expansion in proper chambers.

A relevant quantity of voids is generated in the metallic matrix during manufacturing, resulting in a low material density.

However, these voids are not homogeneously distributed in the volume and strongly affect the loading behavior and damage.

Simple models based on the apparent density were published in literature.

Recently, more accurate formulations based on a statistical distribution of the voids along the thickness were presented.

This strategy surely represents a great improvement in respect to the previous modeling but does not help the researchers when large deformations occur.

Moreover, the introduction of porous materials shows a high limitation since actual voids distribution cannot be well implemented.

In this paper, a new modeling is presented in order to obtain better predictions when material deformation in secondary operations is investigated.

Material is modeled by the introduction of a number of voids according to the observation of foamed billets.

In this way, a more reliable prediction is obtained as highlighted comparing load curves and material collapse in some critical zones.

Data Type

Conference Papers

Record ID

BIM-327644

• APA
• MLA
• AMA