泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動力響應研究五十四

模型驗證b

b.壁厚對結構變形影響的比較
為了進一步對模型進行驗證，計算了一系列沖量下(1.5N.s~4.5N.s)三種孔壁厚度(t=0.018mm，t=0.025mm和t=0.038mm)對蜂窩鋁夾芯板的最終撓度的影響，如圖4-39示。增加孔壁厚度相當于增加了蜂窩芯層的密度，通過實驗對泡沫芯層密度對結構變形影響的研究我們知道，芯層密度越大，夾芯板的最終撓度將越小。分別擬合三種孔壁厚度下撓度隨沖量的變化曲線，可以近似得到，
當t=0.018時:
w=b₃·I+C₃                                         (4-3)
其中，w和I分別為后面板的撓度和沖量；b₃=4.38mm/(N·s)，c₃=-4.68mm；將實驗沖量值I=3.99和4.13N.s代入上述方程，可得w=12.77和13.41mm；誤差計算的方法為：

（|模擬值-實驗值|/實驗值）x100%，計算誤差約為：26.4%和26.9%。
當t=0.025時：    w=b₄·I+C₄                        (4-4)
其中，b₄=4.04mm/(N·s)，c₄=-5.38mm；將實驗沖量值I=4.42和4.10N·s代入上述方程，可得w=12.48和11.18mm;計算誤差約為：26.3%和20.4%。
當t=0.038時：w=b₅·I+c₅                            (4-5)
b₅=2.83 mm/(N.s)，c₅=-4.44mm；將實驗沖量值I=4.15和4.18N·s代入上述方程，
可得w=7.30和7.39mm；計算誤差約為：20.5%和14.7%。
誤差較大的原因與圖4-15和圖4-16的相同，是由于芯層機體材料的實際應變強化程度較大所致。鋁錠在軋制完成后不同的厚度其應變強化程度會有很大的差異。厚度越薄，在受到外接激勵時，材料的應變強化越加明顯，本文的計算模型中蜂窩芯層的孔壁非常薄(0.018~0.038mm)，輸入的應變強化參數遠小于實際值，導致計算誤差較大。結合變形模態的對比，可以發現，本章建立的蜂窩鋁夾芯板的有限元模型存在一定誤差，但仍然是可靠的。下面應用這些模型對夾芯板的變形作進一步分析。