文档介绍：国内图书分类号:O382 学校代码:10213 国际图书分类号: 密级:公开工学硕士学位论文空心球/Al复合泡沫夹层板结构动力响应研究硕士研究生:李波导师:王伟教授副导师:张博一博士申请学位:工学硕士学科:防灾减灾工程及防护工程所在单位:土木工程学院答辩日期:2012年7月授予学位单位:哈尔滨工业大学 Classified Index: O382 : Dissertation for the Master Degree in Engineering STUDYON DYNAMIC RESPONSE OF HOLLOW SPHERE/POSITE FOAM SANDWICH-LIKEPLATE STRUCTURES Candidate: Li Bo Supervisor: Prof. Wang Wei ViceSupervisor: Dr. Zhang Boyi Academic Degree Applied for: Master of Engineering Speciality: DisasterPreventionandReduction andProtectiveEngineering Affiliation: School of Civil Engineering Date of Defence: July, 2012 Degree-Conferring-Institution:Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-I- 摘要泡沫铝是近年来逐渐为人们所关注的一种吸能材料,具有高比强度、高比刚度、轻质、低密度及良好的缓冲吸能特性,特别是泡沫铝与钢板复合而成夹层板结构,是应用较广的一种结构形式,有关泡沫铝夹层板结构衰减爆炸冲击波特性的研究已成为当前国内外研究的热点。随着近年来材料科学的不断发展, 空心球/Al复合泡沫作为一种金属铝基体骨架与飞灰/Al和Al 2O 3空心球结合而成的新型复合材料,兼具金属与泡沫材料的力学特性,具有低成本、更高的强度和吸能特性,是一种在防护工程上具有更好应用前景的吸能材料,在结构抗爆防护领域大有可为。但目前国内外对这种新型复合材料的动态力学性能研究尚处于起步阶段。居于此,本文以国防抗爆为研究背景,对空心球/1199Al复合泡沫材料在高应变率下的动态力学行为、应力波在钢板-复合泡沫-钢板夹层结构中的传播衰减规律,以及不同参数对夹层板动力响应特性影响三个方面进行了细致深入的试验与数值模拟研究,主要开展了以下工作: (1)利用SHPB试验技术探究空心球/1199Al复合泡沫铝材料的应变率效应, 获取了不同应变率下材料的应力-应变曲线,并通过与普通泡沫铝进行比较分析, 研究其吸能特性,同时结合电镜扫描SEM试验,分析材料动态损伤演化机理; (2)基于夹层结构SHPB实验,考察在不同撞击速度下,夹层结构的应力波传播衰减规律; (3)采用泡沫铝子弹高速撞击夹层板结构的试验手段,模拟爆炸冲击波对结构的脉冲荷载作用,以此来考察不同参数对结构动力响应特性的影响; (4)利用LS-DYNA显式有限元软件对各试验进行数值模拟,再现试验过程, 并在此基础上通过对影响参数的分析,验证试验所得结论。关键词:动力响应;夹层板结构;空心球/Al复合泡沫;应变率效应;SHPB 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-II- Abstract In recent years, the aluminum foam has attracted people’s attention as an energy absorptionmaterial. This material has high specific strengthand specific stiffness, lightweight, low density and excellent energy-absorption capacity. Especially the sandwich-posed by aluminum foam and steel plate is a widely used structural blast wave attenuationcharacteristic of aluminum foam sandwich-likeplate