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
2021-06-24王孟鑫陈睿颖王金相
兵工学报 2021年5期
关键词:结构
王孟鑫,陈睿颖,王金相
(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)
0 引言
防爆安全问题一直是世界各国普遍关注的问题,然而传统防护结构具有质量大、运输不便等缺点[1]。随着时代的发展,抗爆容器需要有更高的标准,如轻质化和高效化等要求。研究人员发现[2-4],多孔泡沫铝钛合金材料克服了上述不足,具有耐疲劳,比强度高等优点,对新型抗爆容器的研究具有十分重要的意义。
现实中常常会出现约束空间爆炸的情况,约束空间爆炸和自由场爆炸存在显著的区别,由于约束空间的封闭或半封闭特性,会导致冲击波的传播受到影响,同时结构的毁伤机理也会大不相同。防爆罐、防爆桶发生爆炸的部位通常是在内部,且此类爆炸往往伴随着冲击波和破片两种毁伤元。此外,对于国内常用的防爆材料大多都为均质金属材料,有着质量大、运输困难等缺点,因此,研究由新型材料构成的防爆设备对内部爆炸产生的破片和冲击波的防护性能有着重要的意义。
当前,国内外对结构内部爆炸已展开了大量研究,但主要是针对冲击波单一载荷下结构的响应。部分学者在此基础上展开了新型材料结构的抗爆性能研究:吕进等[3]利用有限元仿真分析软件LS-DYNA模拟了不同材质的防爆材料,包括空气、聚氨酯、泡沫铝、电木、钢+泡沫铝,比较它们的防爆能力得到聚氨酯具有最好的防爆能力,从而对导弹串联弹头的环形切割器进行防爆优化;……
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