泡沫铝板1材料的缓冲吸能特性

        利用泡沫铝板的缓冲吸能及防爆特性,研究了制备两种特种装备的可行性。用充填泡沫铝板管吸能柱设计了重型装备空降缓冲平台并进行理论计算得出,缓冲平台中泡沫铝板及其填充铝板管可使20t装备落地动能被完全吸取。设计装甲钢板/泡沫铝板/PE纤维板复合导弹发射井井盖,对其抗爆能力与传统井盖进行对比,同时采用LS-DYNA有限元数值计算App,模拟半穿甲弹攻击。结果表明,545mm厚复合井盖抗冲击强度超过1500mm厚的钢筋混凝土井盖,其抗爆及抗侵彻能力均优于现有混凝土结构井盖。

 

实验对比了钢板及泡沫夹芯三明治板对冲击波峰值应力的衰减作用,结果显示,爆炸冲击波在钢板中随传播距离增加近似线性衰减。泡沫铝板夹芯填充钢板后,由三明治结构透射的峰值应力较入射到三明治结构的峰值应力衰减95%以上,比纯钢板至少高出66%。改变泡沫铝板夹芯密度进行测试,结果表明,入射到三明治结构及从三明治结构透射的峰值应力比值随泡沫铝板夹芯密度增大呈指数衰减。对泡沫铝板孔径统计结果显示,较小孔径的小密度泡沫铝

板对峰值应力的衰减作用要优于较大孔径的大密度泡沫铝板。

通过局部取样分析泡沫铝板在爆炸载荷下的变形过程,结果表明,泡沫铝板在爆炸冲击下的主要变形模式是裂纹的不断生成及扩展,这种以裂纹为主导的脆性变形方式不同于泡沫铝板在准静态压缩及低速冲击下变形模式。针对泡沫铝板材料对冲击波峰值应力的衰减作用进行测试,得到冲击波峰值应力在泡沫铝板中呈指数衰减趋势。