常规武器爆炸荷载下防护门的消能减振研究

摘要

近年来局部战争、冲突不断爆发，现代军事武器对防护结构的破坏越来越严重，随之对防护结构的要求也越来越高。通常为提高隧道内部防护门的抗爆性能，设计人员往往采取加大其截面和厚度，导致防护门厚重有余，使用性和经济性大降。
　　 本文提出一种耗能防护门，即在骨架和面板的空隙中填充泡沫铝材料，借助动力有限元软件综合评价了耗能防护门的抗爆性能。结果表明：耗能防护门可以有效地控制其变形，延缓防护门的破坏，并且其总能量、动能和内能均比普通防护门低。此外，耗能防护门门扇上的应力也有所消减。
　　 本文还通过改变泡沫铝的相对密度和应力应变曲线，进一步探讨了不同泡沫铝参数下耗能防护门的抗爆性能。结果表明：随着泡沫铝相对密度的增加，耗能防护门的变形、能量逐渐递减，泡沫铝中的能量却有所增加。此外，骨架层在总能量中所占比例较大，对防护门的抗爆性能起着关键作用。
　　 此外，本文还对防护门中泡沫铝的工作性能进行了评估。分析表明：相对于钢材，泡沫铝的密度、弹性模量很小，耗能防护门的抗爆能力主要由骨架和面板提供。防护门中泡沫铝的变形受到骨架和面板的限制，其应力均没有达到其吸能效率最大时对应的应力。