泡沫鋁板1材料的緩沖吸能特性

        利用泡沫鋁板的緩沖吸能及防爆特性,研究了制備兩種特種裝備的可行性。用充填泡沫鋁板管吸能柱設(shè)計(jì)了重型裝備空降緩沖平臺(tái)并進(jìn)行理論計(jì)算得出,緩沖平臺(tái)中泡沫鋁板及其填充鋁板管可使20t裝備落地動(dòng)能被完全吸收。設(shè)計(jì)裝甲鋼板/泡沫鋁板/PE纖維板復(fù)合導(dǎo)彈發(fā)射井井蓋,對(duì)其抗爆能力與傳統(tǒng)井蓋進(jìn)行對(duì)比,同時(shí)采用LS-DYNA有限元數(shù)值計(jì)算軟件,模擬半穿甲彈攻擊。結(jié)果表明,545mm厚復(fù)合井蓋抗沖擊強(qiáng)度超過1500mm厚的鋼筋混凝土井蓋,其抗爆及抗侵徹能力均優(yōu)于現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)井蓋。

 

實(shí)驗(yàn)對(duì)比了鋼板及泡沫夾芯三明治板對(duì)沖擊波峰值應(yīng)力的衰減作用,結(jié)果顯示,爆炸沖擊波在鋼板中隨傳播距離增加近似線性衰減。泡沫鋁板夾芯填充鋼板后,由三明治結(jié)構(gòu)透射的峰值應(yīng)力較入射到三明治結(jié)構(gòu)的峰值應(yīng)力衰減95%以上,比純鋼板至少高出66%。改變泡沫鋁板夾芯密度進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明,入射到三明治結(jié)構(gòu)及從三明治結(jié)構(gòu)透射的峰值應(yīng)力比值隨泡沫鋁板夾芯密度增大呈指數(shù)衰減。對(duì)泡沫鋁板孔徑統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,較小孔徑的小密度泡沫鋁

板對(duì)峰值應(yīng)力的衰減作用要優(yōu)于較大孔徑的大密度泡沫鋁板。

通過局部取樣分析泡沫鋁板在爆炸載荷下的變形過程,結(jié)果表明,泡沫鋁板在爆炸沖擊下的主要變形模式是裂紋的不斷生成及擴(kuò)展,這種以裂紋為主導(dǎo)的脆性變形方式不同于泡沫鋁板在準(zhǔn)靜態(tài)壓縮及低速?zèng)_擊下變形模式。針對(duì)泡沫鋁板材料對(duì)沖擊波峰值應(yīng)力的衰減作用進(jìn)行測(cè)試,得到?jīng)_擊波峰值應(yīng)力在泡沫鋁板中呈指數(shù)衰減趨勢(shì)。