闭孔泡沫铝夹层结构耐撞性研究（三十八）

为了分析泡沫芯层密度的影响，选取芯层密度为0.25g/cm³,0.45g/cm³和0.65g/cm³的铝合金夹层结构作为研究对象。图3.12(a)和(c)为三种试件的载荷-位移曲线和变形过程的比较，从图中可以看出，其载荷-位移曲线的相似性相较大。其中AL-D25和AL-D45在第一二阶段的变化趋势基本一致，区别在于前者出现整体屈曲，并且芯层剪切破坏明显，载荷出现断崖式下降；而后者的失效模式以面板屈曲为主，芯层并未出现明显芯层破裂，所以试件整体的仍具备相对稳定的承载能力，虽说载荷也出现大幅度下降，但其下降的坡度远没有前者陡。对试件AL-D65而言，其载荷-位移曲线与其他两个试件的主要差别在于第一阶段和第二阶段交界处附近载荷出现断崖式下降，造成这种现象的原因是某一面板出现较大尺寸的屈曲，并伴随着大面积胶层失效，此面板基本丧失了大部分承载能力，从而导致载荷剧减，而当另一面板再次出现屈曲时，载荷仍然出现断崖式下降。虽然试件AL-D45也出现了面板屈曲现象，但与AL-D65不同的是，前者的两面板几乎同时出现屈曲失效，两面板的承载能力不至于瞬间减低，虽说承载能力有所下降，但也并未出现断崖式下跌，而且AL-D45的峰值载荷对应的位移大约在3mm，比AL-D65的1.3mm更迟，这也从另一方面解释了前者具有更大的峰值载荷。有趣的是，虽然三者曲线相差较大，但三种试件在第一阶段和第二阶段的斜率是旗鼓相当的。

从耐撞性指标图3.12(b)中可以看出，总吸能与铝合金夹层结构的芯层密度呈正相关趋势，且当芯层密度为高密度时，吸能提升幅度明显降低，而峰值载荷和比吸能会随芯层密度增加其变化趋势存在波动。

通过比较不同芯层高度和密度的夹层结构耐撞性指标，发现增加芯层高度和密度一定程度提高均能面内压缩的总吸能，但当夹层结构的芯层为大高度或者高密度时，其吸能增加的幅度明显下降，并且比吸能没有增加反而减少。