基于泡沫铝芯材性能实验的夹层板抗侵彻数值研究

摘要

泡沫铝夹层板具有优异的力学性能和可设计性,近年来被广泛应用于船舶制造等领域.本文基于实验测得的泡沫铝夹层板材料力学性能参数及本构关系,建立泡沫铝夹层板抗侵彻的有限元仿真模型,研究其抗侵彻性能及其参数影响.通过准静态压缩实验测试,建立夹层板面板和芯材的力学性能参数及材料本构模型.重点研究对比了半球形弹体侵彻载荷下,泡沫铝芯层厚度、芯材密度等参数对结构抗侵彻性能、结构失效模式和变形机制的影响.实验及仿真结果表明:夹层板各部分的变形程度有所差异;随着弹体冲击速度的提高,夹层板的吸能能力均呈现先减小后增大的趋势;弹道极限速度随着泡沫铝夹层板芯层厚度或芯材密度的增大而增大,且弹道极限速度分别与芯层厚度或芯材密度近似线性.