文档介绍：中图分类号:TB123 论文编号:1028701 13-S074
学科分类号:080104
硕士学位论文
冲击状态下泡沫夹芯板的
模拟及实验研究
研究生姓名吴宏宇
学科、专业工程力学
研究方向振动与冲击
指导教师王轲副教授
南京航空航天大学
研究生院航空宇航学院
二О一三年四月
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
The Graduate School
College of Aerospace Engineering
Simulation and experimental study of the impact of
state foam sandwich panels
A Thesis in
Engineering Mechanics
by
Wu Hongyu
Advised by
Associate Prof. Wang Ke
Submitted in Partial Fulfillment
of the Requirements
for the Degree of
Master of Engineering
March, 2013
承诺书
本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进
行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致
谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成
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(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)
作者签名:
日期:
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
泡沫夹芯材料是一种新型工程材料,其具有密度小,重量轻,优良的抵抗冲击性能和优异
的吸能减振特性,已经广泛用于航空飞行器、航天设备、高速列车、车辆、航海等领域和重大
建筑物的减振中。泡沫夹芯板的冲击特性是结构动力学设计中的一项关键技术。本论文在阅读
与分析有关资料的基础上,对泡沫夹芯板的结构动力学建模技术、抗冲击试验、参数特性等方
面开展系统研究,该研究具有重要理论与工程意义,研究结果具有重要工程价值。
首先,本文提出了一种新的基于标准蜂窝化结构简化多孔泡沫结构的结构动力学建模方法,
并利用模态试验结果,确定于修正模型关键参数,既提高了建模效率又改善了计算精度。其次,
应用动力学设计方法设计泡沫夹芯板冲击试验夹具,在冲击试验台上实测泡沫夹芯板的抗冲击
动力学性能,获得了夹芯厚度等参数对抗冲击性能的影响规律。最后,应用 MSC 软件对冲击
试验进行仿真,对比试验结果验证了数值计算精度。并在此基础上,利用所建立模型对泡沫夹
芯板的参数特性进行了数值仿真计算,得到了面板厚度等系列参数对泡沫夹芯板动力学特性的
影响规律,为该工程材料的设计与应用提供了技术支持。
关键词:多孔金属材料,泡沫夹芯板,脉冲载荷,动力响应,数值模拟
本文工作在机械结构力学及控制国家重点实验室完成。
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冲击状态下泡沫夹芯板的模拟及实验研究
ABSTRACT
Foam sandwich panel is an excellent energy absorbing material, its ultra-light, relatively high
energy absorption properties, has been widely used in the aviation aircraft, aerospace equipment,
high-speed trains, vehicles, marine and other major buildings dampingbuffer devices. Its structure by
the sandwich structure of the high-porosity porous metal foam, the classic structure of the
composition is constituted by the upper and lower metal p