泡沫铝子弹撞击下多孔金属夹芯板的塑性动力响应研究十三

(4)泡沫芯层密度对结构变形/失效的影响

泡沫材料具有良好的压缩性，将其应用于多孔金属夹心结构中有利于能量的吸收，因此泡沫材料的性能直接影响着夹芯结构的抗撞击性。相对密度是描述泡沫材料性能的主要参数，因此了解泡沫芯层的密度对夹芯结构抗撞击性能的影响是一项重要的研究内容。这里在给定冲量（I≈=3.50N.s）、面板厚度（h=0.5mm）及芯层厚度（c=10mm）的条件下，研究并获得了芯层相对密度对无量纲化的后面板挠度（w=w/l）的影响规律（如图2-18所示）。为了更加清楚地描述二者之间的变化关系，将实验数据点进行拟合，可得：w=c.ρ+d。

其中，w、ρ分别是后面板中心点永久变形和泡沫芯层的相对密度：c、d为拟合参数，分别等于-0.80mm4/Kg和21.85mm。由此可见，随着芯层相对密度的增长，挠度将线性减小，也就是说，芯层密度影响泡沫材料的性能的同时也对夹芯结构产生了一定的作用，因此适当增加夹芯结构芯层密度也是一种提高夹芯结构抗撞击性的有效方法。