闭孔泡沫铝低速冲击防护的临界条件与优化设计

作     者：李斌潮 赵桂平 卢天健 Binchao Li;Guiping Zhao;Tianjian Lu

作者机构：西安交通大学强度与振动教育部重点实验室西安710049 西安交通大学航天航空学院西安710049 

基　　金：国家重大基础研究计划项目(2006CB601202) 国家"111计划"引智计划项目(B06024) 国家自然科学基金项目(10632060 10825210)资助 

出 版 物：《固体力学学报》 (Chinese Journal of Solid Mechanics)

年 卷 期：2011年第32卷第4期

页      码：325-338页

摘      要：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.

主 题 词：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 

学科分类：07[理学] 070205[070205] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2011.04.001

馆 藏 号：203709909...