泡沫金屬夾層結(jié)構(gòu)沖擊力學(xué)性能研究.pdf

1、泡沫金屬一般都要與傳統(tǒng)的致密金屬組成復(fù)合構(gòu)件使用，如板、柱或形狀復(fù)雜的空心金屬構(gòu)件。這樣才能將泡沫金屬材料“隱藏”在封閉致密的構(gòu)件內(nèi)，并起到一定的抗腐蝕保護的作用。泡沫金屬夾層結(jié)構(gòu)就是利用金屬平板與泡沫金屬組成所謂的“三明治”結(jié)構(gòu)，在充分發(fā)揮泡沫材料自身特點的同時解決了其強度低的問題。由于泡沫金屬特有的壓縮特性，在塑性變形階段能夠吸收較多的能量，因此泡沫金屬夾層結(jié)構(gòu)在減震，抗沖擊和能量吸收方面的應(yīng)用有比較廣闊的前景。
　　 本文

2、采用ANSYS10.0當(dāng)中的顯式動力分析ANSYS/LS_DYNA模塊模擬研究了子彈沖擊泡沫金屬夾層板的動態(tài)響應(yīng)并與實驗進(jìn)行了對比，進(jìn)而驗證模型的準(zhǔn)確性。模擬時將條件設(shè)置于實驗狀態(tài)一致。經(jīng)理論分析與數(shù)值模擬的結(jié)果如下：
　　 (1)將以上各模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行對比可以看出，模擬結(jié)果與實驗結(jié)果基本吻合。首先在沖擊點的反面出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象，并且隨著沖擊能量的增加，下層鋁板開裂、至完全崩開。F21隨著子彈穿透速度的增加，子彈的侵徹程度也

3、隨著增加。
　　 (3)通過模擬結(jié)果可以看出：夾層板結(jié)構(gòu)比單純的金屬可以承受更大的沖擊力，由此說明了在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)越性。因此對泡沫金屬夾層板的沖擊力學(xué)性能進(jìn)行實驗研究并對結(jié)果進(jìn)行有限元模擬，可以為研究抵抗沖擊的安全材料和更多的工程設(shè)計提供可靠的依據(jù)。
　　 利用泡沫金屬夾層板的模型又拓展模擬了其在汽車保險杠中的應(yīng)用。
　　 汽車保險杠系統(tǒng)的耐撞性在汽車碰撞時起著至關(guān)重要的作用。國內(nèi)外對汽車保險杠的研究也越來越多，許