郑 宇 郭 策 马耀鹏 管吉钢

南京航空航天大学机电学院，南京，210016

0 引言

抗冲击结构材料一直是近年来的研究热点。一般来说，冲击可按照速度分为三类：冲击速度大于200 m/s的定义为高速冲击；冲击速度小于20 m/s的定义为低速冲击；冲击速度介于两者之间的定义为中速冲击[1]。由于中高速冲击如子弹和爆炸碎片会给人们的生命财产和安全造成很大的威胁，因而一直受到军队和研究人员的高度关注。与中高速冲击相比，低速冲击所造成的伤害较低，还没有受到足够的重视。低速冲击广泛存在于我们的日常生活中，具有随机性强和发生率高等特征。尽管低速冲击造成的损害程度不及高速冲击，但对很多工程结构来说，低速冲击是一种潜在的危险[2]。例如，轮船在行驶过程中可能会与海上漂浮物或桥墩等发生碰撞，这种低速冲击载荷很有可能会引起结构表面微小裂纹的产生，进而导致结构强度和承载力降低，为安全埋下隐患[3-5]。军用产品包装件在运输过程中会不可避免地受到冲击和振动，而跌落冲击是最常见的致损因素[6]。进一步地，精密仪器结构在运输过程中的倾倒、城市高架桥桥墩被车辆撞击等[7]，这些冲击都会对结构造成不同程度的损伤，影响结构的正常功能。

抗冲击结构不仅要能有效抵御冲击结构的侵彻，还要具有变形吸能特性以避免冲击载荷直接传递给保护目标，因此，抗冲击结构一般由两部分组成，即抵御侵彻的高强度表面层和可变形的柔性基底层[8]。……