收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

泡沫铝的冲击波衰减和抗爆震特性研究

田杰  
【摘要】:泡沫金属是一种新型工程材料,由于其独特的物理、化学性能,其应用范围越来越广泛。低阻抗的泡沫金属材料通常具有优秀的冲击能量吸收能力,许多领域已采用泡沫金属达到冲击防护目的,尤其是降低材料重量方面有明显的优势。因此,其动态力学行为和吸能特征成为近几年来力学及材料科学等领域的研究热点之一。 本文首先研究了孔径参数和基体性能对泡沫铝的力学性能的影响。孔径对于泡沫铝的性能的影响取决于泡沫铝的基体性能。对于泡沫纯铝,孔径对屈服强度及塑性硬化模量基本没有影响。韧性泡沫金属的屈服段应力随着应变的增加而缓慢增加;脆性泡沫金属有比较长而平缓的屈服平台区。脆性泡沫的吸能效果总体优于韧性泡沫。 在爆炸载荷下泡沫铝中冲击波强度随着传播距离的增加呈指数衰减的形式。对泡沫铝在抗爆结构上的应用进行了试验研究,并对不同材料的防护结构进行了试验对比。试验结果表明:无论是把泡沫铝作为底板材料还是夹心材料都能减小次生冲击波的超压。 泡沫铝受到爆炸载荷作用时发生塑性变形,这种变形是不可恢复的,而高聚物泡沫在爆炸载荷作用时尽管也变形,但变形一部分是可以恢复的,因此相对延长了超压波的作用时间,超压冲量衰减的相对没有泡沫铝结构那么多。 利用大型工程数值软件LS-DYNA数值模拟了爆炸载荷下泡沫铝的冲击波衰减特性。泡沫铝的波阻抗比较低,泡沫铝在爆炸载荷作用下从上到下发生压缩变形。这与其在准静态和动态情况下泡沫铝均匀的变形模式不同。 对不同泡沫铝结构的抗爆性能模拟的结果表明,采用泡沫铝作为底板材料,能大大降低底板的质点速度,从而减小次生冲击波的超压。如果把泡沫铝作为夹心结构,则能减轻结构的重量,充分发挥泡沫铝的吸能作用,减小结构的整体弯曲变形,降低底板的质点速度,有效地衰减次生冲击波的峰值和冲量。 对不同密度、不同基体性能的泡沫铝中冲击波的衰减规律的数值模拟,结果表明高密度的泡沫铝的冲击波哀减系数比低密度泡沫铝的大。脆性泡沫相对韧性泡沫能更好的衰减冲击波的峰值、降低结构后的次生冲击波的强度、改变冲击波的形状、大大降低冲击波的峰值应力。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王红梅;;等腰三角形孔的夫琅和费衍射研究[J];榆林学院学报;2008年04期
2 王树国;黄优优;李金林;;一种合成大孔径SBA-15介孔分子筛的新方法[J];中南民族大学学报(自然科学版);2010年04期
3 杨诚成,蔡振岩;对夫琅和费衍射演示实验的扩充[J];实验室研究与探索;1994年03期
4 樊自建;沈兆武;马宏昊;;水中空气隔层对冲击波传播衰减作用的初步探讨[J];工程爆破;2007年02期
5 汪攀峰;丁启朔;丁为民;潘根兴;;一种土壤孔隙率(比)的测定方法[J];实验技术与管理;2009年07期
6 王立伟;魏青;路霞;;超长钻孔灌注桩成孔的质量控制[J];黑龙江科技信息;2007年11期
7 陈益峰;陈熙萌;娄凤君;徐进章;绍剑雄;孙光智;王俊;席发元;尹永智;王兴安;徐俊奎;崔莹;丁宝卫;;Al_2O_3微孔膜对60keV O~+离子的“导向”效应[J];物理学报;2010年01期
8 吴芳柏,王瑞林;石钻[J];力学与实践;1979年02期
9 陈明仪,单启蛰;十字孔径散斑照相法[J];中国激光;1984年04期
10 谭策纵;深孔绳钻换径用下技术套管与组合钻杆的比较[J];地质与勘探;1993年01期
11 付文羽,刘正岐;高斯光束照射下与矩孔相关的孔径衍射[J];大学物理;2005年08期
12 吕永高;栾法忠;;土的液限和塑限含水量试验探讨[J];山西建筑;2007年13期
13 梁法库;邵华峰;;小孔持续周期性泄流的实验与观测[J];大学物理;2008年10期
14 童小育;黄晓鹏;万芳新;毛玲玲;;磁力泵内循环量与循环孔径优化设计[J];甘肃科学学报;2008年04期
15 穆建春;习会峰;龙志勤;;不同孔隙率及孔径泡沫铝的力学与吸能特性研究[J];实验力学;2009年03期
16 温淑瑶;马占青;马毅杰;;酸活化对膨润土比表面积和孔径的影响研究[J];实验技术与管理;2011年10期
17 张闻迪,楼宝城;激光聚焦的参数选择[J];中国海洋大学学报(自然科学版);1982年01期
18 王永刚;王礼立;;平板撞击下C30混凝土中冲击波的传播特性[J];爆炸与冲击;2010年02期
19 杨杰;李树奎;闫丽丽;王富耻;;二氧化硅气凝胶的防爆震性能及机理研究[J];物理学报;2010年12期
20 邱光良;梁继华;苏云宝;王卫妮;张雄;;CCD测光孔径参数研究[J];云南师范大学学报(自然科学版);2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 白峰;刘建;孟国林;刘昌胜;袁媛;张金康;;孔径对复合rhBMP-2的多孔CPC材料的成骨活性的影响研究[A];第六届西部骨科论坛暨贵州省骨科年会论文汇编[C];2010年
2 何卫东;史先扬;;火药孔径对低温感包覆火药弹道温度系数的影响[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
3 赵玉增;张俊喜;;中空纳米金属铂的制备[A];中国化学会第26届学术年会纳米化学分会场论文集[C];2008年
4 刘建华;;预裂爆破技术的运用[A];第五届全国矿山采选技术进展报告会论文集[C];2006年
5 孔丽;郝京诚;;可控孔径的蜂窝状薄膜:配体的影响[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年
6 贾智伟;景国勋;程磊;杨书召;;瓦斯爆炸冲击波在管道截面变化情况下传播特性实验研究[A];中国职业安全健康协会2009年学术年会论文集[C];2009年
7 宗琦;;爆炸应力波作用造成的岩石破裂区[A];第四届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1994年
8 赵慧英;沈兆武;李成兵;;滑移爆轰作用下隔层材料对金属板变形的影响[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
9 刘中清;罗一斌;何鸣元;;载体孔径对FCC催化剂重油裂化催化性能的影响[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年
10 刘必庆;;输变电工程钻孔灌注桩基础施工质量控制要点[A];华东六省一市电机(电力)工程学会输配电技术研讨会2004年年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田杰;泡沫铝的冲击波衰减和抗爆震特性研究[D];中国科学技术大学;2006年
2 王思群;β-TCP多孔生物陶瓷软骨组织工程支架的研发及应用研究[D];复旦大学;2009年
3 王春霞;常压等离子射流对纺织品表面改性的均匀性和渗透性研究[D];东华大学;2008年
4 孟祥举;绿色化学中催化氧化新材料的合成表征和性能技术的研究[D];吉林大学;2004年
5 张现仁;纳米圆柱孔材料的限定空间内流体的吸附及相行为[D];北京化工大学;2001年
6 李艳;新颖的软性人工角膜的研制及生物学评价[D];青岛大学;2002年
7 孙光智;低速非金属负离子在Al_2O_3微孔膜中的输运[D];兰州大学;2009年
8 李文煜;非接触气动光学测量方法及实验研究[D];国防科学技术大学;2005年
9 杨金才;高发泡高回弹发泡体亚微观结构群子参数型工艺、力学性能相关性的研究[D];北京化工大学;1997年
10 李楠;介孔分子筛纤维的模板合成及功能材料的组装研究[D];吉林大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏晓燕;基于数字图像处理的椭圆型孔径自动检测系统[D];南京师范大学;2002年
2 夏铭;流体中非中心对称点源冲击波衰减波前测试及传播特性的研究[D];南京理工大学;2003年
3 张希峰;骨髓间充质干细胞复合多孔丝素蛋白体内体外的实验研究[D];苏州大学;2004年
4 高芝;粉体致密化法制备铁基泡沫的研究[D];昆明理工大学;2006年
5 熊洁;纳米HA/PVA多孔复合水凝胶人工角膜的组织相容性研究[D];四川大学;2006年
6 张加利;提高空间谱估计分辨力的虚拟孔径扩展算法研究[D];兰州大学;2011年
7 齐娜;多波束测深仪方案论证及测深侧扫成像研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
8 王伟;铝阳极氧化多孔膜的光学性能测试研究[D];曲阜师范大学;2004年
9 白英豪;氢氯噻嗪/MCM-41载药体系的缓释作用研究[D];重庆大学;2009年
10 赵玲;基于分形理论的哈根—泊萧叶(Hagen-Poiseuille)公式的修正及在织物透气性研究中的应用[D];东华大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;测土配方施肥知识问答(第11期)[N];湖北科技报;2006年
2 张工;两种不同孔径孔数的120型墙板性能分析[N];中国建材报;2006年
3 罗坪;陕西省内孔径最大的瓦斯抽采立孔建成[N];经理日报;2006年
4 薛志成;饲料质量的简易鉴定[N];云南科技报;2004年
5 周南泉;御制诗镶玉璧紫檀插屏[N];中国商报;2006年
6 于塘;“儒林外史”邮票有两种孔径[N];中国集邮报;2011年
7 刘乐柱;不断开拓地质服务领域[N];中国矿业报;2006年
8 本报记者 倪永华;陶瓷技术:引领污水处理革命[N];科技日报;2006年
9 通讯员 王佳平 石治荣;太中银铁路首根钻孔桩浇筑成功[N];人民铁道;2006年
10 钟华邦;幸得玉勒和玉贝[N];中国矿业报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978