文档介绍：第卷第期兵工学报..
年月.
泡沫铝复合结构的应力波防护性能研究
杨冬丽,王琳,杨杰,赵登辉
·北京理工大学材料学院,北京;.公安部第一研究所检测中心
, 北京
摘要:为研究泡沫铝复合结构对应力波的防护能力,利用传统和改进的分离式霍普金森压杆
装置对不同相对密度及不同厚度组合的泡沫铝一铝板复合结构进行冲击试验
。研究结果
表明:泡沫铝作为夹层,可使入射波分多次传到背板,延迟应力波到达时间
, 降低了应力波强度。随
着泡沫铝夹层厚度的增加,应力波衰减效果明显。泡沫铝一铝板复合结构作为面板
, 应力波的加载
方式发生变化,上升沿得到改善,脉冲宽度增大,最大应力幅值降低
, 同时吸收大量冲击能,是一种
良好的应力波防护材料。增大复合结构中泡沫铝厚度,应力波的上升沿时间延长
、斜率减小,应力
幅值降低,但脉冲宽度变化不大;铝板厚度对应力波传播影响较小。随着泡沫铝相对密度的增加
,
经泡沫铝一铝板复合结构作用后,应力波的上升斜率减小,最大应力幅值降低
, 但脉冲宽度和上升
沿时间不变。
关键词:金属材料;泡沫铝复合结构;应力波衰减;相对密度
中图分类号:. 文献标志码: 文章编号:.
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收稿日期:—
作者简介:杨冬丽一,女,硕士研究生。:
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王琳一,女,副教授,博士。: ..“
第期泡沫铝复合结构的应力波防护性能研究
间,铝板厚度在~ 之间。
引言
采用传统的装置检测泡沫铝作夹层时应
目前,无论在国民经济还是军事领域中,应力波力波的传播特性,实验装置如图所示。其中,子弹
对材料的破坏日益严重。弹丸等侵彻物尚未到达的及压杆采用马氏体时效钢制备,直径为..
区域,应力波对材料产生提前破坏,大大降低了物体以输入杆作为面板,泡沫铝作为夹层,输出杆作背
的防御能力。因此,具有抗侵彻能力且有效削弱应板。子弹以一定速度对面板进行冲击,在杆中产生
力波的材料受到高度重视。泡沫铝夹层复合结构结一定的应力波,通过对比面板和背板上分别采集的
合了泡沫金属与普通金属材料的优点,具有轻质、吸应力一时间曲线来评价泡沫铝作夹层时的削波作
收冲击能及衰减应力波的特点,在吸能缓冲、应力波用。作为对比实验研究,在输入杆和输出杆之间放
防护领域有较好的应用前景。国内外学者对应置金属铝板,考察泡沫铝和铝板对应力波传播的影
力波在泡沫金属多层复合结构中的传播规律进行了响。
大量研究。董永香等采用气炮实验装置,分
析了应力波在泡沫夹层复合结构中的传播规律,发
现泡沫材料改变了应力波的幅值与作用时间,同时
也改变了各层介质中能量与动能的分配。文献~
通过理论计算和模拟,发现应力波在钢板
一泡沫铝一钢板中传播时,应力波的升压时间增加,
幅值下降,有效削弱了爆炸冲击波的破坏作用。田
杰