王贤贵 朱 凌 郭开岭 刘清扬

(武汉理工大学交通学院1) 武汉 430063) (武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室2) 武汉 430063)(高新船舶与深海开发装备协同创新中心3) 武汉 430063)

0 引 言

海洋油气运输管道经常会受到拖网渔具等重物的撞击，这种作用会使管道产生凹痕和横向弯曲，极端情况下甚至会使油气资源泄露，造成不可估量的财产损失和严重的环境污染，而这种损坏的修理代价是十分昂贵的.

泡沫金属作为一种典型的多孔材料，具有密度小、比吸能高等优点，其力学性能得到了细致研究[1-3].泡沫金属的抗拉、抗剪切能力较差，而与金属薄壁圆管组成的夹芯结构可以克服以上缺点，充分发挥泡沫金属芯层的能量吸收特性和优异的抗冲击能力，为油气运输和防撞防护等提供安全保障.Jones等[4]对钢圆管进行了系列冲击实验，探究了圆管受冲击载荷下的变形规律.Zhu等[5]在原有实验的基础上拓展了实验范围.提出通过上下表面变形的不同来区分圆管整体与局部变形模式的方法.刘清扬等[6]通过有限元计算验证了实验中提出的方法，并对圆管的局部变形大小拟合了经验公式描述.Li等[7]开展了单层管、填充管和夹芯管三种不同的管状结构的动态三点弯实验，根据能量吸收比和能量吸收因子评估了动态抗弯性能和能量吸收特性.Liu等[8]对泡沫铝夹芯管的抗爆炸冲击性能进行了有限元分析，结果表明泡沫铝夹芯管的径向变形和抗爆炸冲……