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    泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動(dòng)力響應(yīng)研究四十四

    日期:23-07-26     時(shí)間:02:09 來(lái)源: 益榮金屬

    泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動(dòng)力響應(yīng)研究四十四


    c.面板厚度對(duì)結(jié)構(gòu)變形/失效影響的對(duì)比

    撞擊載荷作用下,夾芯結(jié)構(gòu)的前面板首先受到子彈的作用,而后產(chǎn)生變形吸收能量,因此除了面板本身的材料性質(zhì)外,其厚度對(duì)夾芯結(jié)構(gòu)的能量吸收能力也起到至關(guān)重要的作用。實(shí)驗(yàn)研究面板厚度對(duì)結(jié)構(gòu)變形/失效的影響中,考慮了三個(gè)厚度(0.5mm,0.8mm和1.0mm)的影響結(jié)果,為了進(jìn)一步量化面板厚度的影響,有限元分析中又增加了三個(gè)厚度(0.6mm、0.7mm和0.9mm)的計(jì)算結(jié)果,以期給出后面板的最終撓度隨面板厚度的變化規(guī)律。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比如圖4-15所示。對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)處的誤差計(jì)算方法為(模擬值-實(shí)驗(yàn)值)/實(shí)驗(yàn)值*100%,誤差分別為:20.1%,2.1%和5.0%。進(jìn)一步擬合模擬數(shù)據(jù)點(diǎn)可以得到面板厚度和撓度之間的近似二次關(guān)系:

    w=a1h2+b1h+c1                             (4-1)

    其中,w、h分別為后面板的最終撓度和面板厚度;a1、b1、c1為常數(shù)14.072mm-1,-30.896,27.303mm。

    d.芯層厚度對(duì)結(jié)構(gòu)變形/失效影響的對(duì)比
    通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究芯層厚度對(duì)結(jié)構(gòu)變形/失效的影響發(fā)現(xiàn),芯層厚度對(duì)夾芯結(jié)構(gòu)的抗撞擊能力產(chǎn)生重要的影響,在夾芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如果適當(dāng)增加芯層厚度可以有效改善其抗撞擊效果,從而增強(qiáng)防護(hù)能力。為了充分驗(yàn)證有限元模型的可靠性,模擬了不同芯層厚度對(duì)夾芯結(jié)構(gòu)后面板殘余變形的影響,如圖4-16所示。

    擬合計(jì)算數(shù)據(jù)點(diǎn),可以得到后面板撓度隨芯層厚度變化的近似線性關(guān)系:
    w=b2?c+c2                         (4-2)

    其中,w,c分別為后面板的最終撓度和泡沫芯層厚度;b2c2,是常數(shù)-0.309,15.15mm。
    4-15和圖4-16中數(shù)據(jù)點(diǎn)的較大誤差是由于鋁合金被軋制成不同厚度的板時(shí)其應(yīng)變強(qiáng)化程度有很大差異,本文在計(jì)算模型中未能考慮準(zhǔn)確的金屬面板材料和芯層材料的應(yīng)變強(qiáng)化模量,因此產(chǎn)生較大誤差,但對(duì)整體計(jì)算結(jié)果沒(méi)有太大的影響。

    通過(guò)以上幾方面的比較,充分說(shuō)明了本文建立的泡沫鋁夾芯板的有限元模型的可靠性。下邊應(yīng)用該模型作進(jìn)一步計(jì)算。

     


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