空心玻璃微球-混凝土复合材料的破坏与耗能的研究
2012-09-15倪小军沈兆武蒋耀港马宏昊
振动与冲击 2012年20期
倪小军,沈兆武,蒋耀港,马宏昊
(中国科学技术大学 近代力学系,合肥 230026)
孔隙材料对冲击波因具有耗散特性,已引起国内外研究人员的关注。其中,以泡沫材料研究和应用最为广泛。目前,通过开展实验、建立理论模型和数值模拟等途径,研究了泡沫铝的破坏与耗能特性[1~7]。Ashby等[1]围绕多孔泡沫的制备、结构表征、性能、模拟及应用,对相关研究和发展进行了论述,提供了大量的基础数据;田杰等[6]指出对于爆炸冲击波的耗散作用,脆性泡沫要优于韧性泡沫。对于水下环境,沈兆武等[7]通过实验研究了泡沫铝壳对水下爆炸冲击波的耗散作用,并结合高速摄影研究了泡沫铝壳的动态破坏过程;李顺波等[8]通过数值模拟研究了泡沫铝和泡沫混凝土对水下爆炸冲击波能量的吸收特性,模拟结果表明泡沫混凝土吸能特性优于泡沫铝。关于泡沫混凝土吸能特性,刘海燕等[9]利用Hopkinson压杆实验装置进行了研究,认为泡沫混凝土是通过孔隙闭合和压实来达到吸能效果;
为了获得制作工艺简单的孔隙材料。本文将市场上廉价且易于购买的水泥和空心玻璃微球,按一定的配比与水混合制成含有大量孔隙的空心玻璃微球-混凝土复合材料。并利用水下爆炸测试系统,测量了在爆炸冲击波与复合材料相互作用后,透射入水中的冲击波压力波形,同时使用高速摄像机对水下爆炸情况进行记录,初步研究空心玻璃微球-混凝土复合材料对爆炸冲击波的动态响应和耗散作用。……
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