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泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動力響應研究九

日期:22-12-14     時間:03:14 來源: 益榮金屬

泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動力響應研究九

實驗試件

泡沫鋁夾芯板
泡沫鋁夾芯板由上下兩層面板和泡沫鋁芯層構成,如圖2-4所示。面板為2A12-0鋁合金,其材料性能在表2-1中給出。泡沫鋁芯層為虹波金屬材料公司生產的泡沫鋁板材泡沫子彈為Alporas泡沫鋁。兩種泡沫材料的主要性能在表2-2中列出。使用HY-914粘接劑將上面板、芯層和下面板粘接構成實驗試件。為了綜合考察泡沫金屬夾芯板的抗撞擊性能,實驗共分為四組2-3至2-7)第組研究子彈沖量(從0.74N.s至3.24N.s)對夾芯板(h=0.5mmc=10mm,芯層密度約為276.7Kg.m-3)和與其等質量實體板(h=2.0mm)的變形/失效的影響(見表2-3和2-4)第二組在給定沖量(I≈4.0N.s)、芯層厚度(c=10mm)及芯層密度(303.3Kg.m~)的條件下,比較了而板厚度(0.5mm,0.8mm和1.0mm)對結構變形的影響(見表2-5)第三組(表2-6)研究了泡沫心層密度(從8.5%至14%)的影響第四組(表2-7)研究了沖量(1≈5.5N.S)、面板厚度(1.0mm)和芯層密度(244.8Kg.m-3)定時,同芯層厚度(10mm,20mm和30mm)對結構變形的影響。


表2-1 2A12-0鋁板的材料性能 表2-2泡沫鋁的主要性能
材料 密度(Kg.m-3) 楊氏模量(GPa) 剪切模量(GPa) 泊松比 屈服強度(MPa) 材料 平均密度(Kg.m-3) 楊氏模量(GPa) 泊松比 屈服強度(MPa)
合金鋁 2700 72.4 28 0.33 75 泡沫芯層 308 0.38 0.20  2.4
泡沫子彈 230 1 0.33 1.5

蜂窩鋁夾芯板
為了與泡沫鋁夾芯板的動態性能對比,實驗還研究了撞擊載荷作用下蜂窩鋁夾芯板的動態性能,其構成與泡沫鋁夾芯板類似,由蜂窩芯層與前后兩層鋁板枯接而成。蜂窩鋁芯層的厚度為C=12.5mm,前后鋁面板采用h=0.8mm的厚度以保證與泡沫鋁夾芯板等質量。采用了三種孔壁厚度進一步研究蜂窩鋁夾心板的動態特性(見表2-8)。蜂窩鋁芯層由美國Hexcel Co.提供的HexWeb@系列六邊形峰窩鋁材構成,材料性能的詳細描述可參見文獻。圖2-5描述了蜂窩鋁夾芯板的構成幾何圖。

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