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闭孔泡沫铝是由泡孔作为支撑结构的轻质、多孔材料,由于具有独特的物理特性和良好的缓冲吸能特性已经广泛用于汽车、航空和高铁等行业中。本文针对闭孔泡沫铝的力学性能,利用声发射仪、高速相机采集了不同速率下,泡沫铝压缩过程的声发射信号和CCD图像,并用变分模态分解(VMD)了声发射信号。通过声发射信号、CCD图像研究了泡沫铝的变形机制与力学性能。本文的主要研究内容如下:1.使用VMD从微观水平上分析泡沫铝,将声发射信号分解为四个模态声发射信号研究泡沫铝的力学、能量机制。根据VMD的模态声发射信号的稀疏性,给出声发射随机过程及正交系数法。正交系数选取K值相比相关系数计算精确性更高,更能直观反映模态声发射之间的能量关系。2.通过准静态压缩实验,探讨了压缩过程中闭孔泡沫铝的力学性能和声发射参数关系。结果表明:线弹性阶段的声发射的振铃计数与幅度呈线性关系;能量计数与幅度呈指数关系;压缩速率越高振铃计数、能量计数与幅度分布更高。声发射振铃计数曲线与应力应变曲线有较高的相似性;密实应变与声发射能量计数有较好的对应关系;声发射能量-应变曲线与泡沫铝的吸能效率的变化趋势相同且与密实应变有较好的对应关系。3.使用VMD算法分解AE信号后得到模态AE信号,并将其与应力-应变曲线、CCD图像关联分析了泡沫铝的微观变形机制,分析了模态信息熵的作用。结果显示:泡沫铝静态压缩弹性阶段、硬化塑性屈曲、塑性铰的AE信号以IMF2(中心频率0.15MHZ)为主,应力平台阶段大面积的撕裂、剪切损伤中AE信号以IMF1(中心频率0.08MHZ)为主;位错摩擦主要为高频IMF3/4信号;加载速率越高,AE熵越大;进入应力平台后,一般幅值和能量越大,AE熵越大。