空心球-Al復(fù)合泡沫夾層板結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)研究.pdf

1、泡沫鋁是近年來逐漸為人們所關(guān)注的一種吸能材料,具有高比強(qiáng)度、高比剛度、輕質(zhì)、低密度及良好的緩沖吸能特性,特別是泡沫鋁與鋼板復(fù)合而成夾層板結(jié)構(gòu),是應(yīng)用較廣的一種結(jié)構(gòu)形式,有關(guān)泡沫鋁夾層板結(jié)構(gòu)衰減爆炸沖擊波特性的研究已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。隨著近年來材料科學(xué)的不斷發(fā)展,空心球/Al復(fù)合泡沫作為一種金屬鋁基體骨架與飛灰/Al和Al2O3空心球結(jié)合而成的新型復(fù)合材料,兼具金屬與泡沫材料的力學(xué)特性,具有低成本、更高的強(qiáng)度和吸能特性,是一種在防

2、護(hù)工程上具有更好應(yīng)用前景的吸能材料,在結(jié)構(gòu)抗爆防護(hù)領(lǐng)域大有可為。但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)這種新型復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究尚處于起步階段。
　　居于此,本文以國(guó)防抗爆為研究背景,對(duì)空心球/1199Al復(fù)合泡沫材料在高應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為、應(yīng)力波在鋼板-復(fù)合泡沫-鋼板夾層結(jié)構(gòu)中的傳播衰減規(guī)律,以及不同參數(shù)對(duì)夾層板動(dòng)力響應(yīng)特性影響三個(gè)方面進(jìn)行了細(xì)致深入的試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究,主要開展了以下工作:
　　(1)利用SHPB試驗(yàn)技術(shù)探究空心球/

3、1199Al復(fù)合泡沫鋁材料的應(yīng)變率效應(yīng),獲取了不同應(yīng)變率下材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,并通過與普通泡沫鋁進(jìn)行比較分析,研究其吸能特性,同時(shí)結(jié)合電鏡掃描SEM試驗(yàn),分析材料動(dòng)態(tài)損傷演化機(jī)理;
　　(2)基于夾層結(jié)構(gòu)SHPB實(shí)驗(yàn),考察在不同撞擊速度下,夾層結(jié)構(gòu)的應(yīng)力波傳播衰減規(guī)律;
　　(3)采用泡沫鋁子彈高速撞擊夾層板結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)手段,模擬爆炸沖擊波對(duì)結(jié)構(gòu)的脈沖荷載作用,以此來考察不同參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特性的影響;
　　(4)利