泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動力響應研究五十七

全文總結1

多孔金屬材料具有輕質、高效吸能等優點，常常作為吸能部件被應用于航空航天、汽車、艦船等領域。由于其強度不高，應用范圍受到了極大的限制。多孔金屬夾芯板是由兩層較薄的復合材料，或者金屬面板和中間較厚的輕質金屬泡沫芯層構成，這種“三明治”結構不僅具有質量輕、吸能效率高的特點，而且具有較高的比剛度，在充分發揮泡沫材料自身特點的同時解決了強度低的問題，具有廣泛的應用前景。這種結構在強動點。但是，該領域的研究仍處于起步階段，許多工作還很不完善。因此，非常有必要對撞擊載荷作用下多孔金屬夾芯板的動力響應作進一步系統深入的研究。

總結與結論

本文應用實驗研究、理論分析和有限元計算三種方法對撞擊載荷作用下多孔金屬夾芯板的動態響應問題進行了，系統、深入地研究。具體完成了如下工作:

應用泡沫鋁子彈撞擊加載的方式研究了固支夾芯方板和等質量實體方板的塑性動力響應。分別應用激光測速裝置和位移傳感器測量泡沫子彈的撞擊速度和后面板中心點的位移歷程。文中給出了夾芯板的變形與失效模式，綜合研究了面板厚度、泡沫芯層密度、芯層厚度及子彈沖量對夾芯板抗撞擊性能的影響。

基于Fleck等關于爆炸載荷下固支夾芯梁和固支夾芯圓板的動力響應的理論分析，以及他們關于中心撞擊加載下固支夾芯梁的動力響應分析，本文將泡沫子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的變形過程分為三個階段，分別是前面獲得沖量階段、芯層壓縮階段和夾芯結構的整體動力響應階段。建立了泡沫子彈撞擊下多孔金屬夾芯方板的剛塑性分析模型，得到了響應時間和后面板的最大撓度，分析結果與實驗結果基本一致。在此基礎上研究了子彈加載半徑、芯層密度及芯層厚度對固支夾芯板最終撓度的影響。

借助前處理軟件FEMN建立了固支夾芯方板的有限元模型，其材料參數及尺寸與實驗試件完全一致，然后應用非線性有限元程序LS-DYNA.970在HP-J6750工作站上完成了泡沫子彈撞擊多孔金屬夾芯板的全過程。通過與實驗數據的對比充分驗證了本文建立的模型的可靠性，并應用該模型對夾芯板的響應進行了綜合研究。