爆炸载荷下V型泡沫铝夹芯板的动态响应

发布时间：2020-05-12 06:12

【摘要】：泡沫铝材料具备声学、热学和力学等各方面的优良特性,既可以作为功能材料,又可以作为结构材料,广泛的应用于建筑、交通、国防军事和航空航天领域,受到极大的关注。泡沫铝与钢板构成夹芯板结构,不仅能发挥泡沫材料的吸能特性,而且钢板能提供较高的强度和刚度。随着国际形势的变化,各种问题不断出现,战争接连发生,装甲车在战场上的使用愈发频繁,同时地雷作为一种破坏装甲车的武器被广泛使用,因此装甲车底板的防爆结构设计愈发重视,底板防护结构不仅要具有较高的强度和吸能能力,而且需要轻质以满足车辆的机动性要求,因此研究泡沫铝夹芯板的抗爆特性很有必要。本文首先介绍了大气中的爆炸理论。重点介绍了空气冲击波的形成和传播,爆炸冲击波的初始参数以及国内外学者提出的爆轰波的计算公式和我国设计规范中的计算公式。结果表明,爆轰波超压的大小与炸药的质量和炸药的距离有着密切的关系。其次介绍数值计算中动力学有限元分析基本理论。利用有限元软件LS-DYNA建立爆炸载荷下V型泡沫铝夹芯板的有限元模型并从能量的角度验证模型的可靠性,进而观察平板与V型板在爆炸载荷下的响应过程,得到了V型板具有更好防护性能的初步结论。最后通过改变V型板的夹角、芯层的厚度、面板的厚度、炸药当量和炸药距离等参数,分析他们对V型夹芯板结构动态响应的影响,得到了以下结论:(1)随着夹角的减小,后面板的挠度和芯层的吸能减小,结构有较好的防护效果,但芯层的吸能作用没能得到充分的发挥,且较小的夹角会减小离地间隙,降低车辆的机动性。(2)随着芯层厚度的增加,泡沫铝芯层的能量吸收能力越强,结构变形减小,起到了更好的防护作用。(3)增大面板厚度,可以提高结构的弯曲刚度,减小后面板挠度,但不利于芯层的吸能。(4)随着炸药量的增加,V型夹芯板结构的变形和吸能增加;随着炸药距离的增加,V型夹芯板结构的变形和吸能减小。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ810.3;TB383.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 毛春升;钟绍华;;泡沫铝技术及其在车辆中的应用[J];汽车工艺与材料;2006年05期

2 杨国俊;姚广春;;泡沫铝在交通运输中的应用[J];公路交通科技;2006年11期

3 康颖安;张俊彦;赵荣国;;泡沫铝结构对其拉伸力学性能的影响[J];机械工程材料;2006年09期

4 倪晶博;;温度对泡沫铝强度的影响[J];工程与试验;2010年04期

5 杨国俊;李威;张文帅;;高架公路新型泡沫铝隔音屏的研究[J];公路交通科技;2011年01期

6 胥福顺;李全;杜吉灿;;泡沫铝制备技术及国内外市场综述[J];轻合金加工技术;2012年10期

7 ;比木材还轻的合金泡沫铝[J];铁道车辆;1970年06期

8 薛涛;;泡沫铝的性能和制造方法[J];新技术新工艺;1991年04期

9 王录才，柴跃生，，张琰，游晓虹;泡沫铝消音性能的初步研究[J];热加工工艺;1996年05期

10 王录才,王芳,游晓红;泡沫铝管道气流消音器的研制[J];噪声与振动控制;2002年03期

相关会议论文 前10条

1 姚广春;;先进防暴材料—泡沫铝[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第7分册）[C];2010年

2 刘文祥;张德志;秦学军;钟方平;;泡沫铝超高速碰撞数值计算方法[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年

3 张晓晴;黄小清;汤立群;;泡沫铝填充圆管三点弯曲性能研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

4 刘红;解茂昭;尹洪超;王德庆;;泡沫铝制备过程气泡生成尺寸的数值模拟研究[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年

5 张健;赵桂平;卢天健;;闭孔泡沫铝应变率效应的实验研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集（下册）[C];2009年

6 邹广平;唱忠良;明如海;夏培秀;王群;;泡沫铝夹心板的动态冲击性能研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集（下册）[C];2009年

7 董姝言;赵桂平;卢天健;;泡沫铝多轴屈服行为实验研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

8 郑宇轩;曾繁;胡时胜;;爆炸波在泡沫铝中传播规律的实验研究[A];第六届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2010年

9 陈锋;刘斌;沈骏;;粉末冶金泡沫铝的研究进展及应用[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年

10 孙伟成;;三维网状泡沫铝、泡沫铝卷毯生产工艺[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年

相关重要报纸文章 前3条

1 王君;七二五所试产大规格泡沫铝[N];中国船舶报;2008年

2 张国华;七二五所泡沫铝项目获河南省支持[N];中国船舶报;2008年

3 记者　吴长锋;中国月球车有了国产防护服[N];科技日报;2006年

相关博士学位论文 前10条

1 郑伟;含泡沫铝吸波层陶瓷复合装甲设计及其抗侵彻特性研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 于英华;泡沫铝/环氧树脂复合材料力学行为及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2007年

3 李大武;氢化稀土和氢化锆制备泡沫铝的研究[D];东北大学;2010年

4 田杰;泡沫铝的冲击波衰减和抗爆震特性研究[D];中国科学技术大学;2006年

5 郭刘伟;泡沫铝夹芯双管结构的力学行为研究[D];中国科学技术大学;2010年

6 习会峰;泡沫铝夹芯板高温下冲击力学性能的研究[D];华南理工大学;2014年

7 刘欢;泡沫铝材料的吸能与防爆特性研究[D];东北大学;2014年

8 杨昆;泡沫铝填充结构汽车车架耐撞性及动态特性研究[D];辽宁工程技术大学;2013年

9 王辉;基于新型缓释发泡剂的闭孔泡沫铝制备、表征与工程化[D];中南大学;2014年

10 穆永亮;闭孔泡沫铝压缩吸能性能研究[D];东北大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 魏志强;冲击条件下泡沫铝的细观变形测量与变形特征分析[D];华南理工大学;2011年

2 孔令东;基于细观模型的闭孔泡沫铝热应力分析[D];华南理工大学;2012年

3 胡松;泡沫铝的熔体半连续发泡制备技术研究[D];昆明理工大学;2015年

4 李军晖;泡沫铝钎焊工艺及性能的研究[D];河北工业大学;2015年

5 黄志超;侧向载荷下泡沫铝填充薄壁金属圆管的变形与吸能特性[D];太原理工大学;2016年

6 代炜;爆炸载荷下V型泡沫铝夹芯板的动态响应[D];太原理工大学;2016年

7 曹国英;泡沫铝的压缩变形行为及力学性能的研究[D];太原科技大学;2008年

8 刘伟明;开孔泡沫铝夹芯管压缩与弯曲力学行为的研究[D];合肥工业大学;2009年

9 张华;采用新型发泡剂的两步法制备泡沫铝材料的研究[D];中南大学;2009年

10 李萌;腿式着陆器用泡沫铝和铝蜂窝缓冲器的仿真与试验研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

本文编号：2659787