泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動力響應研究十三

(4)泡沫芯層密度對結構變形/失效的影響

泡沫材料具有良好的壓縮性，將其應用于多孔金屬夾心結構中有利于能量的吸收，因此泡沫材料的性能直接影響著夾芯結構的抗撞擊性。相對密度是描述泡沫材料性能的主要參數，因此了解泡沫芯層的密度對夾芯結構抗撞擊性能的影響是一項重要的研究內容。這里在給定沖量（I≈=3.50N.s）、面板厚度（h=0.5mm）及芯層厚度（c=10mm）的條件下，研究并獲得了芯層相對密度對無量綱化的后面板撓度（w=w/l）的影響規(guī)律（如圖2-18所示）。為了更加清楚地描述二者之間的變化關系，將實驗數據點進行擬合，可得：w=c.ρ+d。

其中，w、ρ分別是后面板中心點永久變形和泡沫芯層的相對密度：c、d為擬合參數，分別等于-0.80mm4/Kg和21.85mm。由此可見，隨著芯層相對密度的增長，撓度將線性減小，也就是說，芯層密度影響泡沫材料的性能的同時也對夾芯結構產生了一定的作用，因此適當增加夾芯結構芯層密度也是一種提高夾芯結構抗撞擊性的有效方法。