удара) сжатие амортизатора равно его полному ходу, а сила сжатия
F
=
const. Такой амортизатор как бы приспосабливается к условиям
удара, и максимальная сила меньше, чем при любой другой силовой
характеристике (см. рис. 3). Поэтому такую характеристику называют
идеальной [19]. Таким образом, высокопористый ячеистый алюми-
ний на основе сплава АК7 независимо от диаметра сферических пор
и начальной пористости имеет уплотнительно-пластическую стадию
II (см. рис. 2,
г
), соответствующую идеальному амортизатору-аналогу
(см. рис. 3,
б
). Именно это свойство позволило в работе [13] и в других
аналогичных работах применить пористые материалы для формирова-
ния импульса нагрузки практически прямоугольной формы, который в
работе [13] использовали при калибровке пьезоакселерометров. Про-
веденный анализ амортизирующих свойств высокопористого ячеисто-
го алюминия носит качественный характер, а для их количественной
оценки можно использовать известные подходы [5, 7, 19].
При расчете амортизаторов удара фактическая силовая характери-
стика амортизатора сопоставляется с идеальной с помощью коэффи-
циента полноты поглощения удара
E
п
[19]:
E
п
=
x
max
0
Fdx
(
F
max
x
max
)
.
Коэффициент
E
п
представляет собой отношение фактической энер-
гии удара, воспринятой амортизатором, к энергии, воспринятой иде-
альнымамортизаторомпри максимальной силе
F
max
и максимальном
перемещении
x
max
, и позволяет в определенной степени судить о его
преимуществах [19]. Аналогично в работе [7] определена эффективная
энергия поглощения удара
E
п
для пеноалюминия на основе диаграм-
мы
σ
−
ε
:
E
п
=
ε
max
0
σdε
(
σ
max
ε
max
)
.
Эффективная энергия поглощения удара
E
п
является наиболее
удобной для количественной оценки амортизирующих свойств пори-
стых металлов. Можно показать, что для линейного участка диаграм-
мы
σ
−
ε
при угле наклона
45
◦
E
п
= 0
,
5
, а для участка с постоянным
напряжением
E
п
= 1
. Идеальные амортизирующие свойства соответ-
ствуют значению
E
п
= 1
.
Количественная оценка амортизирующих свойств ячеистого алю-
миния на основе эффективной энергии поглощения удара (рис. 4) под-
тверждает приведенную ранее качественную оценку по отношению
к высокопористымобъемнымобразцамиз сплава Д16Т, так как мак-
симальное значение
E
п
для ячеистого алюминия на 5,9% больше,
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 1 63
