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泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動力響應(yīng)研究五十七

全文總結(jié)1

多孔金屬材料具有輕質(zhì)、高效吸能等優(yōu)點(diǎn)，常常作為吸能部件被應(yīng)用于航空航天、汽車、艦船等領(lǐng)域。由于其強(qiáng)度不高，應(yīng)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(fù)合材料，或者金屬面板和中間較厚的輕質(zhì)金屬泡沫芯層構(gòu)成，這種“三明治”結(jié)構(gòu)不僅具有質(zhì)量輕、吸能效率高的特點(diǎn)，而且具有較高的比剛度，在充分發(fā)揮泡沫材料自身特點(diǎn)的同時(shí)解決了強(qiáng)度低的問題，具有廣泛的應(yīng)用前景。這種結(jié)構(gòu)在強(qiáng)動點(diǎn)。但是，該領(lǐng)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(yīng)作進(jìn)一步系統(tǒng)深入的研究。

總結(jié)與結(jié)論

本文應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究、理論分析和有限元計(jì)算三種方法對撞擊載荷作用下多孔金屬夾芯板的動態(tài)響應(yīng)問題進(jìn)行了，系統(tǒng)、深入地研究。具體完成了如下工作:

應(yīng)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(zhì)量實(shí)體方板的塑性動力響應(yīng)。分別應(yīng)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(diǎn)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(guān)于爆炸載荷下固支夾芯梁和固支夾芯圓板的動力響應(yīng)的理論分析，以及他們關(guān)于中心撞擊加載下固支夾芯梁的動力響應(yīng)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(gè)階段，分別是前面獲得沖量階段、芯層壓縮階段和夾芯結(jié)構(gòu)的整體動力響應(yīng)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(yīng)時(shí)間和后面板的最大撓度，分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。在此基礎(chǔ)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(shù)及尺寸與實(shí)驗(yàn)試件完全一致，然后應(yīng)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比充分驗(yàn)證了本文建立的模型的可靠性，并應(yīng)用該模型對夾芯板的響應(yīng)進(jìn)行了綜合研究。