泡沫铝复合结构的应力波防护性能研究.pdf

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1、第35卷第l期兵工学报Vo1．35No．12014年1月ACTAARMAMENTARIIJan．2014泡沫铝复合结构的应力波防护性能研究杨冬丽，王琳，杨杰，赵登辉(1·北京理工大学材料学院，北京100081；2．公安部第一研究所检测中心，北京100048)摘要：为研究泡沫铝复合结构对应力波的防护能力，利用传统和改进的分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对不同相对密度及不同厚度组合的泡沫铝一铝板复合结构进行冲击试验。研究结果表明：泡沫铝作为夹层，可使入射波分多次传到背板，延迟应力波到达时间，降低了应力波强度。随着泡沫铝夹层厚度的增加，应力波衰减效果明显。泡沫铝一铝板复合结构作为面板，应力波

2、的加载方式发生变化，上升沿得到改善，脉冲宽度增大，最大应力幅值降低，同时吸收大量冲击能，是一种良好的应力波防护材料。增大复合结构中泡沫铝厚度，应力波的上升沿时间延长、斜率减小，应力幅值降低，但脉冲宽度变化不大；铝板厚度对应力波传播影响较小。随着泡沫铝相对密度的增加，经泡沫铝一铝板复合结构作用后，应力波的上升斜率减小，最大应力幅值降低，但脉冲宽度和上升沿时间不变。关键词：金属材料；泡沫铝复合结构；应力波衰减；相对密度中图分类号：TG146．2文献标志码：A文章编号：1000．1093(2014)01-0096-06DOl：10．3969／j．issn．1000．1093．2014．0】．0

3、】4ResearchonProtectivePerformanceofFoamAluminumCompositeStructureagainstStressWaveYANGDong-l-i-，WANGLin，YANGJie。，ZHAODeng-hui(1·SchoolofMaterialsScienceandEngineering，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China；2·TestCenter，theFirstResearch[nstituteofMinistryofPublicSecurity，Beijing100048，Ch

4、ina)Abstract：Theprotectiveperformanceoffoamaluminum．A1compositestructureswithdi伍rentdensitiesandthicknessesareinvestigatedwithconventionalandimprovedsplitHopkinsonpressurebars(SHPB)．Theexperimentalresultsdemonstratethat，whenfoamAluminumisusedasinterlayertheprimarystress，waveisdividedintoseveralst

5、resswaves．Thetimeofstresswavearrivingatabackp／ateispo8tponed，andthewaveintensitydecreases．Theimpactofstresswavedecreasesmoreclearlywiththeincreaseinthicknessofinterlayer．Whenfoamaluminum—AIcompositestructureisusedasfaceplatethepu1sewidth，broadens，therisingedgeisimproved，andthewaveintensityreduces

6、．Atthesametime．thefoama1u—mmumA1compositestructurescanabsorbalargepartofimpactenergy，whichcanbeserredasstresswaveprotectivemateria1．Withtheincreaseinthicknessandrelativedensityofthefoamaluminum．thewaveshapingeffectismoresignificant．Thewaveintensityreducestherisingsl0pbecomesnat，however，thestressw

7、avepulsechangeslittle．TheinfluenceofA1platethicknessoncompositestructurecanbeig—nnrPdKeywords：metallicmaterial；foamA1uminuncompositestructure；stresswaveprotectiv。performanc；relativedensity收稿日期：2013-03—11作者简介：杨冬丽(1986一)