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题名重复冲击载荷下泡沫铝夹芯壳的动态响应
被引量：2
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作者
朱浩霖
张天辉
刘志芳
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机构
太原理工大学机械与运载工程学院应用力学研究所
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出处
《高压物理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期225-237,共13页
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基金
国家自然科学基金(12272254)
山西省自然科学基金(202203021211170)。
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文摘
通过数值模拟研究了泡沫铝夹芯壳在重复冲击载荷作用下的变形和能量耗散机理,分析了曲率半径、前后面板厚度分配、芯层厚度和冲击能量梯度对结构抗重复冲击性能和能量吸收能力的影响规律。结果表明:在重复冲击载荷作用下,泡沫铝夹芯壳结构的变形不断累积,前面板局部弯曲变形,芯层局部压缩,后面板整体弯曲变形。随着冲击次数的增加,冲击力峰值逐渐增大,冲击持续时间缩短,结构能量吸收能力降低,整体抗弯刚度增大。每次冲击能量相同时,泡沫铝夹芯壳结构曲率越大,能量吸收能力越强,同时前、后面板5次重复冲击后的中点挠度大于曲率较小的夹芯壳结构。5次重复冲击载荷作用下,前面板厚度较大且后面板厚度较小时,结构的比吸能较低,但后面板中点挠度较小。泡沫铝芯层厚度越大,结构的后面板挠度越小,但总比吸能降低。3种不同梯度的冲击能量作用下,递增能量工况下结构的吸能最多,前、后面板的挠度较大,递减能量工况下结构的吸能最少,前、后面板的挠度较小。
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关键词
泡沫铝夹芯壳
重复冲击
动态响应
能量吸收
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Keywords
aluminum foam sandwich shell
repeated impact
dynamic response
energy absorption
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分类号
O347.3
[理学—固体力学]
O521.9
[理学—高压高温物理]
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题名温度对泡沫铝夹芯壳力学性能影响的数值研究
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作者
鲁文科
张俊彦
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机构
湘潭大学
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出处
《力学研究》
2022年第1期17-28,共12页
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文摘
本文用数值模拟方法,研究了温度对泡沫铝夹芯壳力学性能的影响。首先建立了泡沫铝夹芯壳有限元模型并施加冲击载荷,将模拟结果与实验结果进行了比较,验证了有限元模型的准确性。其次研究了温度对泡沫铝夹芯壳吸能以及变形的影响,结果表明在−50℃到300℃的温度下,随着温度的升高,夹芯壳的吸能变化不明显,但是背面板中心点的变形与结构整体变形都在增加,整个结构抗冲击能力在下降。最后分析了泡沫铝夹芯壳的破坏模式,结果表明在弹丸撞击下,夹芯壳在−50℃,25℃和300℃下都主要发生剪切破坏。夹芯壳的上、下面板都以剪切破坏为主,泡沫铝芯层在发生剪切破坏的同时还存在压实坍塌破坏。
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关键词
温度
泡沫铝夹芯壳
力学性能
数值模拟
能量吸收
变形
破坏形式
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分类号
TP3
[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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题名多孔金属夹芯结构的抗爆性能研究
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作者
郭雨晨
赵桂平
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机构
西安交通大学航天航空学院
西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室
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出处
《航空工程进展》
CSCD
2019年第1期109-115,共7页
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基金
国家自然科学基金(11772247)
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文摘
多孔金属夹芯结构已被广泛应用于航空航天等领域,研究其抗爆吸能性能具有十分重要的意义。分别对金属空心小球和泡沫铝两种夹芯壳结构在TNT爆炸载荷作用下的抗爆性能进行爆炸实验,并采用AN-SYS/LS-DYNA有限元软件进行数值模拟研究。结果表明:金属空心小球夹芯结构作为抗爆吸能结构是可行的;在结构框架尺寸与质量相同时,内面板厚外面板薄的夹芯结构具有更好的抗变形能力,内面板薄外面板厚的夹芯结构则具有更好的吸能特性;在结构框架尺寸与质量相同时,负梯度夹芯结构、并列型小球夹芯结构、小半径小球夹芯结构具有更好的抵抗爆炸载荷和吸收冲击能量的性能;在结构框架尺寸与质量相同时,金属空心小球夹芯结构的整体强度更高,而泡沫铝夹芯结构能更充分地发挥芯层的缓冲性能。
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关键词
夹芯结构
抗爆性能
动态响应
金属空心小球
泡沫铝夹芯球壳
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Keywords
sandwich structures
blast resistance performance
dynamic response
metal hollow sphere
sandwich spherical shell with aluminum foam core
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分类号
O383
[理学—流体力学]
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