多级金属波纹夹层结构的抗强动冲击特性

O347; 为了研究采用多级夹层设计的金属多级波纹芯体夹层梁在泡沫子弹冲击下的动态力学行为,在验证数值方法可靠性的基础上,通过 Abaqus-Explicit仿真分析了不同子弹动量水平下金属多级波纹芯体夹层梁的动态变形过程、定量挠度结果、变形破坏模式和能量吸收特性.进一步地,设计了 3 种不同几何参数的单层波纹夹层结构,比较了单层和多级波纹夹层结构在等质量条件下的抗冲击性能差异.结果表明,多级波纹夹层梁冲击侧夹层面板的二级波纹芯体和一级波纹芯体的压溃程度始终大于背侧夹层面板二级波纹芯体的压溃程度.多级波纹夹层梁背侧面板的最终跨中挠度始终小于等质量单级波纹夹层梁的相应挠度,体现出多级夹层梁的抗冲...

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Published in爆炸与冲击 Vol. 44; no. 11; pp. 88 - 101
Main Authors 周睿, 岳增申, 徐轩, 王建强, 张钱城
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安交通大学航天航空学院复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室,陕西 西安 710049 01.11.2024
Subjects
波纹夹层结构
增强机理
enhancement mechanisms
hierarchical design
foam projectile impact
泡沫子弹冲击
多级设计
corrugated sandwich structure
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ISSN1001-1455
DOI10.11883/bzycj-2023-0296

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Summary:O347; 为了研究采用多级夹层设计的金属多级波纹芯体夹层梁在泡沫子弹冲击下的动态力学行为,在验证数值方法可靠性的基础上,通过 Abaqus-Explicit仿真分析了不同子弹动量水平下金属多级波纹芯体夹层梁的动态变形过程、定量挠度结果、变形破坏模式和能量吸收特性.进一步地,设计了 3 种不同几何参数的单层波纹夹层结构,比较了单层和多级波纹夹层结构在等质量条件下的抗冲击性能差异.结果表明,多级波纹夹层梁冲击侧夹层面板的二级波纹芯体和一级波纹芯体的压溃程度始终大于背侧夹层面板二级波纹芯体的压溃程度.多级波纹夹层梁背侧面板的最终跨中挠度始终小于等质量单级波纹夹层梁的相应挠度,体现出多级夹层梁的抗冲击防护性能优势.这种增强机理主要在于增加的多孔芯体压缩吸能保护了背侧面板,另外,多级夹层梁的塑性轴向拉伸强度几乎保持不变,而塑性弯曲强度因梁结构总厚度增加而增大,从而扩大了夹层结构的塑性屈服面.
ISSN:1001-1455
DOI:10.11883/bzycj-2023-0296