冲击载荷作用下多孔材料复合结构防爆理论计算

摘要

多孔材料具有减震和吸收冲击能量的特点,但是单一的多孔材料强度较低,为降低爆炸冲击载荷对结构的破坏,在混凝土墙壁或者两层装甲钢板中间添加一层或者几层多孔吸能材料(多孔聚氨酯、泡沫铝、铁等)构成多层复合抗爆结构,实现防爆和衰减冲击波的功能.当炸药爆炸驱动飞片高速冲击多层复合结构时,多孔材料产生塑性变形被压实.由于多孔材料冲击波阻抗很低,能够大大地削减应力波的强度.在这个过程中,飞片的冲击能量被减小,和单层结构相比,防爆能力被提高.为研究多层复合结构的防爆机理,应用冲击载荷下的材料动态本构关系,对冲击波在"钢板-多孔材料-钢板"3层介质中的传播规律和各层介质中的冲击载荷进行计算,并对应力波在多孔材料复合结构中的衰减变化过程进行一维理论分析.