各种多孔形貌金属样品分析图像显微镜厂商
多孔材料的弹性范围很小，超出这个范围，材料就会发生屈
服、失稳或断裂。与实体金属相比，泡沫金属在静水载荷作用下的
弹性是有限的。这种性能的微观分析可通过模拟分析来实现，例如
，通过单向或多向载荷的分析可得到均匀化的应力一应变曲线。材
料非线性变形的开始，通常可用应力空间的某一特定面表示，实体
金属的Mises屈服面就是一例。类似地，泡沫金属的屈服面可从微
观生一析出发，通过在宏观应力空间中，监测加载路径对材料的影
响而得。分析时，会产生线性偏差，其主要原因是孔壁或孔棱的局
部屈服(常在孔壁与孔棱之间交替进行)或孔壁或孔棱的局部弹性屈
曲。实际上，非线性变形是由于大多数孔的屈服所引起的，而微观
尺度的屈服只有在结构高度规则排列时才起重要作用，并将高度规
律排列结构的屈服面视为“一般的屈服面”。如果仅考虑塑性屈服
的开始，那么弹性解的叠加是可行的，并且在确定宏观各向同性材
料的屈服面时，宏观应力空间的每一方向就只需计算一次。
当沿给定路径加载时，可用以上概念跟踪屈服面的变化。操作
时，施加载荷增量，求得新屈服面的值后，应完全卸载，叠加弹性
解的步骤可重复进行。然而，应注意线弹性叠加只能用于小变形分
析。在多孔金属材料中，几何非线性(例如由于孔壁的明显弯曲所
造成的)甚至可能在屈服前就已出现。
随着泡沫所受压应力的逐渐增加，载荷将达到使孔壁首次坍
塌的值。在泡沫金属中，初始的单孔坍塌可扩展为坍塌区，并在应
力变化不大的情况下发生，这便是应力一应变曲线上所谓的平台区
。当大多数孔壁被消耗掉后，平台区结束，泡沫的致密化就开始了
。在压应力几乎不变的条件下，泡沫金属产生大量压缩应变的积累
，这一重要特性可用于吸收冲击能量。人们已对材料在单向受载时
的各种多孔形貌及各种缺陷进行了研究。一般受载情况下，初始
坍塌时的应力状态形成了初始屈服面(称之为坍塌面)。为准确地评
估坍塌面，需沿单一的加载路径进行完全的非线性分析。
泡沫金属结构断裂模拟的研究报道很少，但断裂却是泡沫金属
在宏观拉伸作用下的主要失效机制。镶嵌孔模型是研究理想多孔金
属断裂行为的有效方法
