泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動力響應(yīng)研究十三

(4)泡沫芯層密度對結(jié)構(gòu)變形/失效的影響

泡沫材料具有良好的壓縮性，將其應(yīng)用于多孔金屬夾心結(jié)構(gòu)中有利于能量的吸收，因此泡沫材料的性能直接影響著夾芯結(jié)構(gòu)的抗撞擊性。相對密度是描述泡沫材料性能的主要參數(shù)，因此了解泡沫芯層的密度對夾芯結(jié)構(gòu)抗撞擊性能的影響是一項(xiàng)重要的研究內(nèi)容。這里在給定沖量（I≈=3.50N.s）、面板厚度（h=0.5mm）及芯層厚度（c=10mm）的條件下，研究并獲得了芯層相對密度對無量綱化的后面板撓度（w=w/l）的影響規(guī)律（如圖2-18所示）。為了更加清楚地描述二者之間的變化關(guān)系，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合，可得：w=c.ρ+d。

其中，w、ρ分別是后面板中心點(diǎn)永久變形和泡沫芯層的相對密度：c、d為擬合參數(shù)，分別等于-0.80mm4/Kg和21.85mm。由此可見，隨著芯層相對密度的增長，撓度將線性減小，也就是說，芯層密度影響泡沫材料的性能的同時(shí)也對夾芯結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的作用，因此適當(dāng)增加夾芯結(jié)構(gòu)芯層密度也是一種提高夾芯結(jié)構(gòu)抗撞擊性的有效方法。