泡沫铝子弹撞击下多孔金属夹芯板的塑性动力响应研究五十七

全文总结1

多孔金属材料具有轻质、高效吸能等优点，常常作为吸能部件被应用于航空航天、汽车、舰船等领域。由于其强度不高，应用范围受到了极大的限制。多孔金属夹芯板是由两层较薄的复合材料，或者金属面板和中间较厚的轻质金属泡沫芯层构成，这种“三明治”结构不仅具有质量轻、吸能效率高的特点，而且具有较高的比刚度，在充分发挥泡沫材料自身特点的同时解决了强度低的问题，具有广泛的应用前景。这种结构在强动点。但是，该领域的研究仍处于起步阶段，许多工作还很不完善。因此，非常有必要对撞击载荷作用下多孔金属夹芯板的动力响应作进一步系统深入的研究。

总结与结论

本文应用实验研究、理论分析和有限元计算三种方法对撞击载荷作用下多孔金属夹芯板的动态响应问题进行了，系统、深入地研究。具体完成了如下工作:

应用泡沫铝子弹撞击加载的方式研究了固支夹芯方板和等质量实体方板的塑性动力响应。分别应用激光测速装置和位移传感器测量泡沫子弹的撞击速度和后面板中心点的位移历程。文中给出了夹芯板的变形与失效模式，综合研究了面板厚度、泡沫芯层密度、芯层厚度及子弹冲量对夹芯板抗撞击性能的影响。

基于Fleck等关于爆炸载荷下固支夹芯梁和固支夹芯圆板的动力响应的理论分析，以及他们关于中心撞击加载下固支夹芯梁的动力响应分析，本文将泡沫子弹撞击下多孔金属夹芯板的变形过程分为三个阶段，分别是前面获得冲量阶段、芯层压缩阶段和夹芯结构的整体动力响应阶段。建立了泡沫子弹撞击下多孔金属夹芯方板的刚塑性分析模型，得到了响应时间和后面板的最大挠度，分析结果与实验结果基本一致。在此基础上研究了子弹加载半径、芯层密度及芯层厚度对固支夹芯板最终挠度的影响。

借助前处理软件FEMN建立了固支夹芯方板的有限元模型，其材料参数及尺寸与实验试件完全一致，然后应用非线性有限元程序LS-DYNA.970在HP-J6750工作站上完成了泡沫子弹撞击多孔金属夹芯板的全过程。通过与实验数据的对比充分验证了本文建立的模型的可靠性，并应用该模型对夹芯板的响应进行了综合研究。