多孔泡沫牺牲层的动态压溃及缓冲吸能机理研究

摘要：

本文对强动载荷下多孔泡沫牺牲层的动态压溃行为及缓冲吸能机理进行了研究.基于刚性-理想塑性-锁定(R-PP-L)及刚性-塑性硬化(R-PH)两类多孔泡沫材料本构,建立了强动载荷下多孔泡沫牺牲层动态响应的理论分析模型,分析了一维冲击波在多孔泡沫牺牲层中的传播规律;利用Voronoi方法建立了多孔泡沫牺牲层的二维细观有限元模型,获得了冲击载荷下多孔泡沫牺牲层的变形模式和动态响应曲线,讨论了多孔泡沫材料的层间界面效应对多孔泡沫牺牲层缓冲吸能的影响.研究结果表明,考虑多孔泡沫材料塑性硬化影响的理论分析模型能够预测入射波在远端的反射及对多孔泡沫牺牲层的二次压缩过程和端部应力增强现象;相比较存在界面的多孔泡沫牺牲层,连续设计的多孔泡沫牺牲层可增强其缓冲吸能能力,但在界面处增加设计刚性面板则能够降低界面胞元不完整对缓冲吸能的影响;相同冲量载荷下,端部应力峰值随冲击能量增大而增大,而端部冲击波的反射可能是端部应力增强的主要诱因.

关键词：多孔牺牲层、Voronoi方法、理论模型、冲击波、界面效应、动态压溃、缓冲吸能

所属期刊栏目：54

分类号：O38(爆炸力学)

资助基金：国家自然科学基金;冲击波物理与爆轰物理重点实验室开放基金;航空科学基金;陕西省自然科学基金资助项目

在线出版日期：2022-07-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1630-1640