铝面板泡沫夹芯结构材料脱粘缺陷的超声脉冲多次反射法检测 被引量：1

1

作者 肖轲迪 吴君豪 +2 位作者 罗明 支凡 张颖 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期77-82,共6页

针对铝面板泡沫夹芯结构材料脱粘缺陷的检测问题,开展了超声脉冲多次反射法检测技术研究。分析了超声脉冲多次反射法的检测原理,制作了人工模拟缺陷试样,进行了自动检测C扫描成像,通过灰度点数量统计方法分析和优化了缺陷识别的结果。... 针对铝面板泡沫夹芯结构材料脱粘缺陷的检测问题,开展了超声脉冲多次反射法检测技术研究。分析了超声脉冲多次反射法的检测原理,制作了人工模拟缺陷试样,进行了自动检测C扫描成像,通过灰度点数量统计方法分析和优化了缺陷识别的结果。研究结果表明,超声脉冲多次反射法能有效检出铝面板泡沫夹芯结构材料中的脱粘缺陷,为材料研制和质量评估提供依据。 展开更多

关键词 超声脉冲多次反射法 铝面板泡沫夹芯结构材料 脱粘缺陷 C扫描成像

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泡沫铝夹芯结构油罐车罐体研究 被引量：8

2

作者 于英华 陈宇 +1 位作者 陈玉明 刘明 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第1期154-158,共5页

为提高油罐车的节能性、环保性和安全性,以某油罐车罐体为设计原型,以轻量化为前提,以满足刚度和强度为约束条件,设计泡沫夹芯结构油罐车罐体.然后,利用ANSYS软件对两种结构油罐车罐体的静态性能、动态特性及保温隔热性进行仿真分析.结... 为提高油罐车的节能性、环保性和安全性,以某油罐车罐体为设计原型,以轻量化为前提,以满足刚度和强度为约束条件,设计泡沫夹芯结构油罐车罐体.然后,利用ANSYS软件对两种结构油罐车罐体的静态性能、动态特性及保温隔热性进行仿真分析.结果表明,泡沫夹芯结构油罐车罐体不仅可实现油罐车轻量化达到节能减排的目的,而且可显著提高油罐车的安全性. 展开更多

关键词 泡沫铝夹芯结构 油罐车罐体 静态特性 动态特性 隔热性

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泡沫铝夹芯结构高速移动工作台研究 被引量：7

3

作者 徐平 肖振 +1 位作者 于英华 马有松 《机械设计》 CSCD 北大核心 2012年第3期65-68,共4页

为满足高速、超高速加工对机床移动工作台轻质高动态性能的要求,设计了以铸铁为面板、泡沫铝为芯体材料的夹芯结构移动工作台,并利用有限元分析软件研究了该工作台的静、动态特性。研究结果表明与传统铸铁材料工作台相比,泡沫铝夹芯结... 为满足高速、超高速加工对机床移动工作台轻质高动态性能的要求,设计了以铸铁为面板、泡沫铝为芯体材料的夹芯结构移动工作台,并利用有限元分析软件研究了该工作台的静、动态特性。研究结果表明与传统铸铁材料工作台相比,泡沫铝夹芯结构移动工作台具有质量轻、固有频率高、谐振响应幅值低等特点,从而证明了泡沫铝夹芯结构工作台在高速、超高速加工中应用的可行性和优越性。 展开更多

关键词 泡沫铝夹芯结构 轻质 动态特性

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泡沫铝夹芯结构汽车顶板的研究 被引量：6

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作者 徐平 石瑞瑞 +1 位作者 阮文松 王珏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第10期1636-1640,共5页

为了提高汽车的环保性、安全性,以某汽车顶板为设计原型,以轻量化为约束条件,设计泡沫铝夹芯结构汽车顶板。然后,利用Ansys软件对两种结构汽车顶板的静态性能和高空坠物、倾翻安全性做仿真分析。结果表明,泡沫铝夹芯结构汽车顶板与原型... 为了提高汽车的环保性、安全性,以某汽车顶板为设计原型,以轻量化为约束条件,设计泡沫铝夹芯结构汽车顶板。然后,利用Ansys软件对两种结构汽车顶板的静态性能和高空坠物、倾翻安全性做仿真分析。结果表明,泡沫铝夹芯结构汽车顶板与原型结构汽车顶板相比,其质量减轻了32.68%,静态载荷作用下的最大应力和最大位移均减少20%,高空坠物、倾翻试验中,最大应力分别减少5.92%和27.78%,最大位移分别减少35.91%和20.67%,表明泡沫铝夹芯结构汽车顶板不仅实现了汽车轻量化达到了节能减排的目的,而且提高了汽车的安全性。 展开更多

关键词 泡沫铝 夹芯结构 汽车顶板 安全性

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冲击波和破片群联合作用下高强聚乙烯/泡沫铝夹芯复合结构毁伤响应特性 被引量：8

5

作者 程远胜 谢杰克 +2 位作者 李哲 刘均 张攀 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1753-1762,共10页

为提高舰船在冲击波和破片群联合作用下抗毁伤能力,提出一种新型高强聚乙烯/泡沫铝夹芯复合结构,旨在采用TNT炸药和预制破片的方式开展其在联合作用下毁伤响应的数值研究。基于有限元软件LS-DYNA,模拟结构在冲击波和破片群联合作用下的... 为提高舰船在冲击波和破片群联合作用下抗毁伤能力,提出一种新型高强聚乙烯/泡沫铝夹芯复合结构,旨在采用TNT炸药和预制破片的方式开展其在联合作用下毁伤响应的数值研究。基于有限元软件LS-DYNA,模拟结构在冲击波和破片群联合作用下的动态响应过程,与典型工况的实验结果对比验证数值模型的可靠性。在此基础上,分析特征点的速度与加速度响应以及能量吸收特性,获得结构的毁伤响应特征,进一步探讨面板厚度配置对结构失效模式和塑性变形的影响。结果表明:夹芯复合结构加速度时程曲线中破片和上面板中心点加速度均存在两个明显的峰值,分别是由于破片撞击强度较大的上面板和高强聚乙烯芯层所引起;上面板和泡沫铝在复合结构整体塑性耗散功中占主导;等质量条件下,上下面板等厚的配置在上面板对于破片的速度衰减能力减弱不大情况下,下面板具有足够强的抗弯能力,使得下面板塑性变形最小,具有最优的抗联合毁伤性能。 展开更多

关键词 高强聚乙烯/泡沫铝夹芯复合结构 冲击波和破片群联合作用 毁伤响应 数值模拟

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泡沫铝夹芯结构装甲车底板设计与性能分析 被引量：4

6

作者 于英华 要金龙 +2 位作者 沈佳兴 高文硕 黎文利 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期45-51,共7页

为提高装甲车越野机动性、安全防护和乘坐舒适性,取某U型截面装甲车底板为原型,设计泡沫铝夹芯底板,简化理想空气中地雷爆炸冲击波曲线,得到用于装甲车底板爆炸冲击仿真等效压力波数学模型,用多目标优化设计优化泡沫铝夹芯底板,用ANSYS... 为提高装甲车越野机动性、安全防护和乘坐舒适性,取某U型截面装甲车底板为原型,设计泡沫铝夹芯底板,简化理想空气中地雷爆炸冲击波曲线,得到用于装甲车底板爆炸冲击仿真等效压力波数学模型,用多目标优化设计优化泡沫铝夹芯底板,用ANSYS有限元仿真软件,对原型结构和优化后泡沫铝夹芯底板在地雷爆炸载荷作用下的变形、应变、应力、吸能性及地雷爆炸产生的噪声车内声场强度仿真,进行对比分析。结果表明:相较于原型底板,泡沫铝夹芯底板的最大变形、应变、应力、声场强度、质量均有不同程度降低,吸能总量显著提高。证明泡沫铝夹芯底板对增强装甲车越野机动性、安全防护性和乘坐舒适性有效。 展开更多

关键词 泡沫铝夹芯结构 装甲车底板 优化设计 爆炸冲击性 隔声降噪性 仿真分析

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泡沫铝夹芯结构对中低速FSP的抗侵彻特性研究 被引量：6

7

作者 张元豪 程忠庆 +2 位作者 方志威 侯海量 朱锡 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第22期231-235,共5页

为研究泡沫铝夹芯结构的不同组合形式在中低速FSP侵彻下的抗弹性能及破坏机理,开展了系列弹道试验,分析了夹芯结构的破坏模式,得到了前后面板厚度大小、后面板分层对夹芯结构抗弹性能的影响。研究结果表明:在中低速FSP侵彻下,泡沫铝芯... 为研究泡沫铝夹芯结构的不同组合形式在中低速FSP侵彻下的抗弹性能及破坏机理,开展了系列弹道试验,分析了夹芯结构的破坏模式,得到了前后面板厚度大小、后面板分层对夹芯结构抗弹性能的影响。研究结果表明:在中低速FSP侵彻下,泡沫铝芯材发生了胞壁的绝热剪切破坏,其背弹面发生明显的撕裂破坏;前面板发生绝热剪切破坏,弹孔周围产生明显的碟形弯曲变形;后面板发生塑性变形和拉伸破坏,后面板较薄时,还相应出现花瓣开裂现象。在总面密度相同的情形下,夹芯结构的后面板越厚,整体单位面密度吸能越高,抗弹性能越好;将后面板分层后,整体抗弹性能较不分层有所提高。 展开更多

关键词 泡沫铝 夹芯结构 组合形式 抗弹性能

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泡沫铝夹芯结构抗平头弹侵彻理论分析模型 被引量：4

8

作者 方志威 侯海量 +1 位作者 李茂 李典 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期95-99,共5页

为研究泡沫铝夹芯结构抗平头弹侵彻的理论分析模型,将弹体侵彻泡沫铝夹芯结构的过程分为三个阶段:前面板剪切失效、泡沫铝压缩剪切和后面板隆起开口。根据夹芯结构各组成部分的破坏模式,结合牛顿运动定律和能量守恒建立了各阶段的理论... 为研究泡沫铝夹芯结构抗平头弹侵彻的理论分析模型,将弹体侵彻泡沫铝夹芯结构的过程分为三个阶段:前面板剪切失效、泡沫铝压缩剪切和后面板隆起开口。根据夹芯结构各组成部分的破坏模式,结合牛顿运动定律和能量守恒建立了各阶段的理论计算模型;通过理论计算模型分析了泡沫铝夹芯结构各组成部分在抗弹过程中吸能情况。结果表明,该理论模型计算结果与试验结果吻合良好,两者最大误差不超过10%。泡沫铝夹芯结构抗弹过程中,泡沫铝芯层吸能最多,占总吸能的48.9%;其次是后面板吸能,前面板吸能最少。前、后面板的吸能差别是因为两者在弹体侵彻过程中变形失效模式不同。 展开更多

关键词 泡沫铝 夹芯结构 理论分析模型 吸能

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中高速弹体侵彻下泡沫铝夹芯结构抗侵彻性能实验研究 被引量：2

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作者 方志威 侯海量 +2 位作者 张元豪 陈长海 胡年明 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第6期12-17,共6页

为研究泡沫铝夹芯结构各组成部分在中、高速弹体侵彻下的抗侵彻性能及破坏机理,分别开展泡沫铝芯材(I)、前面板与芯材(II)、芯材与后面板(III)以及泡沫铝夹芯结构(IV)4种靶板在中、高速弹体侵彻下的弹道冲击试验。分析夹芯结构的破坏模... 为研究泡沫铝夹芯结构各组成部分在中、高速弹体侵彻下的抗侵彻性能及破坏机理,分别开展泡沫铝芯材(I)、前面板与芯材(II)、芯材与后面板(III)以及泡沫铝夹芯结构(IV)4种靶板在中、高速弹体侵彻下的弹道冲击试验。分析夹芯结构的破坏模式、侵彻过程和抗弹性能。结果表明:在中、高速弹体侵彻下,泡沫铝芯材发生了胞壁的绝热剪切和撕裂破坏,存在前面板的泡沫铝芯材还发生了胞壁压实坍塌;前面板发生绝热剪切破坏,弹速较低时,弹孔周围将产生明显的碟形弯曲变形,板厚较大、弹速较高时弹孔边缘存在开坑唇边;后面板发生了局部碟形弯曲-贯穿破坏,板厚较小时,后面板还产生了花瓣开裂。泡沫铝芯材吸能较小,泡沫铝和面板组成的夹芯结构吸能明显提高。面板的存在提高了靶板的抗弹性能,前面板对靶板的抗弹性能影响大于后面板的影响。同一种形式的靶板在高速弹体侵彻下的抗弹性能明显优于中速弹体侵彻下的抗弹性能。 展开更多

关键词 泡沫铝 夹芯结构 弹道实验 抗侵彻性能

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泡沫铝夹芯结构在油气爆炸荷载作用下的抗爆性能试验研究 被引量：1

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作者 何秋霖 石少卿 +3 位作者 赵启明 蒋新生 隋顺彬 梁建军 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第9期136-142,共7页

为研究泡沫铝夹芯结构对油气爆炸冲击波的衰减性能及影响其性能的因素,设计一种试验测试系统。在模拟坑道内,点燃混合均匀的油气混合物获取爆炸荷载,并通过调节油气浓度比例来控制爆炸荷载大小,对油气爆炸荷载作用下泡沫铝夹芯结构的防... 为研究泡沫铝夹芯结构对油气爆炸冲击波的衰减性能及影响其性能的因素,设计一种试验测试系统。在模拟坑道内,点燃混合均匀的油气混合物获取爆炸荷载,并通过调节油气浓度比例来控制爆炸荷载大小,对油气爆炸荷载作用下泡沫铝夹芯结构的防护性能进行定量分析。结果表明,当泡沫铝芯层厚度≥10 mm时,泡沫铝夹芯结构对油气爆炸冲击波的衰减效果优于实体金属结构;泡沫铝夹芯结构对油气爆炸冲击波的衰减效果随芯层厚度的增加而提升,但衰减效率呈逐渐减小趋势,试验得出的芯层最优厚度下限为16 mm。 展开更多

关键词 防灾减灾工程及防护工程 泡沫铝夹芯结构 油气爆炸 冲击波

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泡沫铝夹芯板水下抗爆性能的实验和数值模拟 被引量：2

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作者 朱芮锋 曹卓坤 张志刚 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2021年第3期204-210,共7页

采用PVDF压力传感器收集应力波数据的方法,对不同密度的泡沫铝夹芯板结构进行实爆实验,考察在有限水域爆炸下泡沫铝夹芯结构的抗爆炸冲击波衰减能力,并使用ANSYS/LS-DYNA软件对爆炸冲击波的传递过程进行数值模拟分析.研究结果表明,在相... 采用PVDF压力传感器收集应力波数据的方法,对不同密度的泡沫铝夹芯板结构进行实爆实验,考察在有限水域爆炸下泡沫铝夹芯结构的抗爆炸冲击波衰减能力,并使用ANSYS/LS-DYNA软件对爆炸冲击波的传递过程进行数值模拟分析.研究结果表明,在相同爆炸加载条件下,四种密度泡沫铝夹芯板的抗爆炸冲击波衰减率均高于90%,低密度泡沫铝夹芯板的抗爆炸冲击波衰减能力高于高密度泡沫铝夹芯板,密度为0.26 g/cm^(3)泡沫铝夹芯板的抗爆炸冲击波衰减率比密度为0.57 g/cm^(3)试样提高了7.83%.应力波在低密度的泡沫铝夹芯板中传播比在高密度试样中慢,实爆实验中两组高密度泡沫铝板相比两组低密度泡沫铝板传播平均快40.5μs.本文研究成果可为泡沫铝夹芯板结构作为防爆材料提供理论基础. 展开更多

关键词 泡沫铝夹芯结构 有限水域爆炸 有限元模拟 应力波衰减

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填充泡沫铝的金字塔形点阵钢材料夹芯方板抗爆性能数值研究 被引量：3

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作者 易建坤 李裕春 +1 位作者 高斌 刘闯 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期865-870,902-903,共6页

提出一种用泡沫铝材料填充的金字塔形点阵钢材料夹芯方板点阵空间的新型抗爆结构。利用LS-DYNA研究近场爆炸源加载下的两端固支方板夹芯结构的抗爆性能,并与无填充物的相同结构和相同面密度的空气夹芯结构、泡沫铝夹芯结构、金字塔形点... 提出一种用泡沫铝材料填充的金字塔形点阵钢材料夹芯方板点阵空间的新型抗爆结构。利用LS-DYNA研究近场爆炸源加载下的两端固支方板夹芯结构的抗爆性能,并与无填充物的相同结构和相同面密度的空气夹芯结构、泡沫铝夹芯结构、金字塔形点阵夹芯结构进行对比分析。研究显示:填充泡沫铝的金字塔形点阵金属夹芯结构与填充物的相同结构相比,其下面板在加载方向的最大速度减小23.12%,40μs内最大变形量减小25.5%;而与相同面密度的无点阵夹芯的空气夹芯结构、泡沫铝夹芯结构相比,结构下面板运动速度和变形量也是最小的。这表明新型抗爆结构在降低底板运动速度和变形量方面相对于其他结构体现出更大的性能优势,这是由泡沫铝材料吸能特性与点阵结构刚度特性复合所致。本研究可为以后对此新型抗爆材料结构展开更为精细化的数值模拟研究和全面的试验验证打下基础。 展开更多

关键词 点阵金属 泡沫铝 夹芯结构 抗爆性能 数值模拟

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夹芯材料发展及防护结构应用综述 被引量：27

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作者 杨益 李晓军 郭彦朋 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2010年第4期91-96,共6页

夹芯材料具有轻质、高强、功能多样等优点,因而在工程领域受到重视。首先对夹芯材料进行分类,对不同芯材夹芯材料的力学性能、动态响应和性能特点进行研究,概述夹芯材料的发展现状。最后对夹芯材料在防护结构中应用的可行性进行分析,提... 夹芯材料具有轻质、高强、功能多样等优点,因而在工程领域受到重视。首先对夹芯材料进行分类,对不同芯材夹芯材料的力学性能、动态响应和性能特点进行研究,概述夹芯材料的发展现状。最后对夹芯材料在防护结构中应用的可行性进行分析,提出夹芯材料在防护结构中应用可能存在的问题。 展开更多

关键词 夹芯材料 泡沫铝 防护结构 聚合物

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爆炸冲击波和破片群复合作用下泡沫铝/纤维夹芯结构的毁伤特性

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作者 周楠 唐奎 +3 位作者 孙佳慧 王金相 刘大斌 方雨 《爆炸与冲击》 2025年第8期116-130,共15页

在简易自制爆炸装置的近场爆炸中,防护结构常受到爆炸冲击波和破片的复合作用。为了提高结构的防护性能,设计并制备了含“泡沫铝/纤维”夹芯复合结构材料,通过开展“爆炸+侵彻”实验,研究复合结构在爆炸冲击波和高速破片复合作用下的失... 在简易自制爆炸装置的近场爆炸中,防护结构常受到爆炸冲击波和破片的复合作用。为了提高结构的防护性能,设计并制备了含“泡沫铝/纤维”夹芯复合结构材料,通过开展“爆炸+侵彻”实验,研究复合结构在爆炸冲击波和高速破片复合作用下的失效模式,重点讨论爆炸冲击波和破片两种载荷时序性对毁伤特性的影响,并分析不同材料的吸能机理。研究结果表明:爆距的变化直接影响爆炸冲击波和破片作用的时序性,在本文讨论的工况中,当爆距大于600 mm时,破片先于冲击波作用;在冲击波和破片的复合作用下,铝面板除了破片的贯穿破坏外,还伴有局部凹陷变形,泡沫铝自身胞孔结构在冲击载荷作用下发生压溃变形和胞壁屈服碎裂,弹孔处纤维则在破片的侵彻下发生拉伸变形和断裂,并伴有高温失效;铝背板主要以瓣裂撕裂破坏为主;在两种时序性作用下,弹孔的存在削弱了冲击波对铝面板的作用,后序夹芯结构材料和铝背板的变形破坏程度较前序材料更为严重。本研究的开展对轻质复合结构材料在有限空间近爆防护领域中的应用和功能设计提供了技术依据。 展开更多

关键词 夹芯结构 泡沫铝 UHMWPE纤维 时序性 毁伤特性

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泡沫铝衰减冲击波压力的理论分析 被引量：10

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作者 康建功 石少卿 陈进 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期128-131,共4页

由于泡沫铝具有良好的缓冲与吸收撞击或爆炸能量性能,常被粘贴在主结构可能遭受撞击面或迎爆面,用于降低撞击或爆炸冲击波对主结构的破坏作用。目前关于泡沫铝缓冲层衰减主结构上冲击波压力的理论计算没有得到很好的解决。为考查泡沫铝... 由于泡沫铝具有良好的缓冲与吸收撞击或爆炸能量性能,常被粘贴在主结构可能遭受撞击面或迎爆面,用于降低撞击或爆炸冲击波对主结构的破坏作用。目前关于泡沫铝缓冲层衰减主结构上冲击波压力的理论计算没有得到很好的解决。为考查泡沫铝相对密度、孔洞形式及厚度对其衰减主结构上冲击波压力的影响,运用一维冲击波理论,考虑冲击波在压缩泡沫铝材料过程中的能量损耗,提出一种简化计算泡沫铝缓冲层衰减结构物上冲击波压力的方法。运用该方法分析了结构物上包覆一层泡沫铝缓冲层对飞片撞击结构所产生冲击波压力的衰减情况。并通过实例给出计算泡沫铝缓冲层衰减飞片冲击结构上冲击波压力的计算步骤及其影响因素。 展开更多

关键词 冲击波 泡沫铝 衰减压力 夹芯结构 传播规律

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集装箱用夹芯板抗爆性能仿真研究 被引量：4

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作者 陶思昊 王涛 +2 位作者 王文欣 戚春保 秦铭澳 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第11期128-133,145,共7页

针对集装箱在运输过程中可能遇到的近场爆炸问题,设计了一种具有集装箱外观的新型抗爆结构,建立了由瓦楞钢板加“三明治”夹芯结构的抗爆结构模型,其瓦楞钢板采用国标集装箱面板,“三明治”夹芯结构由上面板、填充泡沫铝的等边三角形波... 针对集装箱在运输过程中可能遇到的近场爆炸问题,设计了一种具有集装箱外观的新型抗爆结构,建立了由瓦楞钢板加“三明治”夹芯结构的抗爆结构模型,其瓦楞钢板采用国标集装箱面板,“三明治”夹芯结构由上面板、填充泡沫铝的等边三角形波纹钢板芯体和下面板组成。对内部波纹钢板夹角分别为30°、45°和60°等3种抗爆结构在5种爆炸载荷作用下的抗爆性能进行了仿真计算,分别获得了3种结构的动态响应过程、能量吸收值和底面中心点最大挠度,提出了针对不同材料形状组合的无量纲冲量计算评估方法。实验结果表明:在不同爆炸载荷下,底角为30°的钢板-泡沫铝夹芯结构的能量吸收值最大;底角为45°的钢板-泡沫铝夹芯结构在不同爆炸载荷下具有最小的无量纲挠度,其抗爆性能最佳。 展开更多

关键词 钢板-泡沫铝夹芯结构 抗爆性能 冲击波 能量吸收 冲量 无量纲化

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