固体力学学报
固體力學學報
고체역학학보
ACTA MECHANICA SOLIDA SINICA
2011年
4期
325-338
,共14页
临界冲击速度%响应加速度%低速冲击%防护%闭孔泡沫铝%优化设计
臨界遲擊速度%響應加速度%低速遲擊%防護%閉孔泡沫鋁%優化設計
림계충격속도%향응가속도%저속충격%방호%폐공포말려%우화설계
建立了高孔隙率闭孔泡沫铝抗低速撞击的分析模型,通过落重冲击试验验证了模型预测的准确性;采用所建立的模型,计算了闭孔泡沫铝作为大质量结构抗低速冲击构件的临界冲击速度,研究了不同冲击条件下结构响应的最小加速度和临界加速度.结果表明,闭孔泡沫铝适合作为大质量结构的低速冲击防护材料:当撞击速度低于临界冲击速度时,泡沫铝的作用应力不会超过其平台压缩应力,具有高孔隙率的泡沫铝甚至可使冲击响应加速度大幅降低,具有优良的防护效果;当撞击速度超过相应条件下的临界速度时,由于泡沫铝压缩密实阶段的应力增强作用,不仅使其作用应力迅速增大(为平台应力的5-15倍),而且使冲击响应加速度迅速增加甚至超过1000g,从而对结构的安全防护构成威胁.最后,讨论了冲击质量比、泡沫铝孔隙率、泡沫几何尺寸等冲击参数对临界冲击速度和冲击响应加速度的影响.
建立瞭高孔隙率閉孔泡沫鋁抗低速撞擊的分析模型,通過落重遲擊試驗驗證瞭模型預測的準確性;採用所建立的模型,計算瞭閉孔泡沫鋁作為大質量結構抗低速遲擊構件的臨界遲擊速度,研究瞭不同遲擊條件下結構響應的最小加速度和臨界加速度.結果錶明,閉孔泡沫鋁適閤作為大質量結構的低速遲擊防護材料:噹撞擊速度低于臨界遲擊速度時,泡沫鋁的作用應力不會超過其平檯壓縮應力,具有高孔隙率的泡沫鋁甚至可使遲擊響應加速度大幅降低,具有優良的防護效果;噹撞擊速度超過相應條件下的臨界速度時,由于泡沫鋁壓縮密實階段的應力增彊作用,不僅使其作用應力迅速增大(為平檯應力的5-15倍),而且使遲擊響應加速度迅速增加甚至超過1000g,從而對結構的安全防護構成威脅.最後,討論瞭遲擊質量比、泡沫鋁孔隙率、泡沫幾何呎吋等遲擊參數對臨界遲擊速度和遲擊響應加速度的影響.
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