破片与冲击波联合作用下多孔泡沫铝夹芯复合材料板的防护性能
Protective Properties of Porous Foam Aluminum Sandwich Composite Plate under the Combined Action of Fragment and Shock Wave
查看参考文献22篇
|
文摘
|
多孔泡沫铝钛合金板不仅克服了传统防护结构质量大、运输不便等缺点,还具有耐疲劳、比强度高等优点,对抗爆防护材料轻质化、高效化具有十分重要的意义。采用有限元仿真分析软件LS-DYNA,对夹芯复合材料板在冲击波与破片联合作用下的失效模式和防护性能展开了数值模拟,对比分析了不同排列方式下泡沫铝夹芯结构对背板变形程度的影响。结果表明:在40 cm爆距下,破片会先于冲击波对靶板进行作用,且破片载荷强度远大于冲击波载荷强度;当厚度方向的结构按照“1 mm厚钛合金面板+ 10 mm厚泡沫铝+ 10 mm厚泡沫铝+ 10 mm厚纤维+ 1 mm厚钛合金背板”排列时,背板变形位移最小,结构总内能最高,分别为13.9 mm和52.7 kJ,此工况可以更有效地降低结构整体变形程度,吸收面板变形所产生的能量。 |
|
其他语种文摘
|
The porous foam aluminum alloy plate not only overcomes the shortcomings of the traditional protective structure such as heavy weight and inconvenient transportation,but also has the advantages of fatigue resistance and high specific strength. The lightweight and efficient anti-explosion protection materials are of great significance. The finite element analysis software LS-DYNA is used to numerically simulate the failure mode and protection performance of the sandwich composite plate under the combined action of shock wave and fragment,and analyze the effect of the foam aluminum sandwich structure on the deformation of the backboard under different arrangements. The results show that,at a detonation distance of 40 cm,the fragments will act on the target plate before the shock wave,and the fragment load strength is far greater than the shock wave load strength. When the arrangement of foam aluminum and fiber is“1 mm-thick aluminum alloy panel + 10 mm-thick foam aluminum + 10 mm-thick foam aluminum + 10 mm-thick fiber + 1 mm-thick aluminum alloy backplane”,the deformation displacement of the backboard is the smallest,and the total internal energy of the structure is the highest,which are 13.9 mm and 52.7 kJ,respectively. The overall deformation degree of the structure can be more effectively reduced and the energy generated by the panel deformation is absorbed under the working condition. |
|
来源
|
兵工学报
,2021,42(5):1041-1052 【核心库】
|
|
DOI
|
10.3969/j.issn.1000-1093.2021.05.017
|
|
关键词
|
夹芯复合结构
;
破片与冲击波耦合
;
防护性能
;
毁伤机理
;
数值模拟
|
|
地址
|
1.
南京理工大学, 瞬态物理国家重点实验室, 江苏, 南京, 210094
2.
南京理工大学自动化学院, 江苏, 南京, 210094
|
|
语种
|
中文 |
|
文献类型
|
研究性论文 |
|
ISSN
|
1000-1093 |
|
学科
|
力学 |
|
基金
|
国家自然科学基金项目
|
|
文献收藏号
|
CSCD:7001226
|
参考文献 共
22
共2页
|
|
1.
Hu K. Numerical simulation of internal gaseous explosion loading in large-scale cylindrical tanks with fixed roof.
Thin-Walled Structures,2016,105:16-28
|
CSCD被引
8
次
|
|
|
|
|
2.
刘希亮. 管廊内燃气爆炸作用下不同抗爆结构性能研究.
高压物理学报,2019,33(4):197-206
|
CSCD被引
6
次
|
|
|
|
|
3.
吕进. 基于环形切割器的串联战斗部隔爆材料的优选.
弹箭与制导学报,2014,34(5):105-109
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
4.
顾文彬. 复合结构防爆罐抗爆特性的数值模拟.
含能材料,2014,22(3):325-331
|
CSCD被引
8
次
|
|
|
|
|
5.
陈诗超.
金属泡沫夹芯抗爆容器动力响应的数值模拟,2013
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
6.
王立科.
复合材料抗爆容器载荷规律及动力响应研究,2012
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
7.
刘宏杰. 串联战斗部不同介质组合的隔爆能力.
高压物理学报,2019,33(1):148-160
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
8.
侯海量. 爆炸冲击波和高速破片联合作用下舱室结构破坏模式试验研究.
中国钢结构协会海洋钢结构分会2010年学术会议暨第六届理事会第三次会议论文集,2010:319-325
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
9.
宋桂飞. 破片对爆炸洞的侵彻深度研究.
四川兵工学报,2007,28(3):30-31
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
10.
吴再海. 基于LS-DYNA与PFC联合的岩体爆破数值模拟方法分析.
采矿与安全工程学报,2020
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
11.
Hallpuist J O.
LS-DYNA keyword user's manual,2007:970
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
12.
Li W B. The effect of annular multi-point initiation on the formation and penetration of an explosively formed penetrator.
International Journal of Impact Engineering,2010,37(4):414-424
|
CSCD被引
46
次
|
|
|
|
|
13.
梅志远. 弹道冲击下层合板破坏模式及抗弹性能实验研究.
海军工程大学学报,2005,17(1):11-15
|
CSCD被引
11
次
|
|
|
|
|
14.
张庆明(译).
材料的动力学行为,2006
|
CSCD被引
24
次
|
|
|
|
|
15.
李达诚.
典型材料抗鸟撞特性研究,2015
|
CSCD被引
4
次
|
|
|
|
|
16.
杜春林. 展宽机织复合材料破片高速冲击仿真模拟研究.
机械科学与技术,2020,39(8):1299-1306
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
17.
方志威. 纤维增强复合材料夹芯结构抗高速破片侵彻数值模拟.
船海工程,2018,47(4):21-25
|
CSCD被引
3
次
|
|
|
|
|
18.
赵耘晨.
前向增强杀爆弹前置破片初速及飞散方向研究,2017
|
CSCD被引
3
次
|
|
|
|
|
19.
孔祥韶. 圆柱形战斗部破片速度及等效装药特性研究.
振动与冲击,2013,32(9):146-149
|
CSCD被引
9
次
|
|
|
|
|
20.
陈兴旺. 爆炸驱动多层球形破片初速场分析.
振动与冲击,2020,39(16):129-134
|
CSCD被引
7
次
|
|
|
|
|
了解气象卫星更多信息，请访问