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計了重型裝備空降緩沖平臺并進行理論計算得出,緩沖平臺中泡沫鋁板及其填充鋁板管可使20t裝備落地動能被完全吸收。設計裝甲鋼板/泡沫鋁板/PE纖維板復合導彈發射井井蓋,對其抗爆能力與傳統井蓋進行對比,同時采用LS-DYNA有限元數值計算軟件,模擬半穿甲彈攻擊。結果表明,545mm厚復合井蓋抗沖擊強度超過1500mm厚的鋼筋混凝土井蓋,其抗爆及抗侵徹能力均優于現有混凝土結構井蓋。

 

實驗對比了鋼板及泡沫夾芯三明治板對沖擊波峰值應力的衰減作用,結果顯示,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,由三明治結構透射的峰值應力較入射到三明治結構的峰值應力衰減95%以上,比純鋼板至少高出66%。改變泡沫鋁板夾芯密度進行測試,結果表明,入射到三明治結構及從三明治結構透射的峰值應力比值隨泡沫鋁板夾芯密度增大呈指數衰減。對泡沫鋁板孔徑統計結果顯示,較小孔徑的小密度泡沫鋁

板對峰值應力的衰減作用要優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展,這種以裂紋為主導的脆性變形方式不同于泡沫鋁板在準靜態壓縮及低速沖擊下變形模式。針對泡沫鋁板材料對沖擊波峰值應力的衰減作用進行測試,得到沖擊波峰值應力在泡沫鋁板中呈指數衰減趨勢。