泡沫铝夹芯板重复击穿响应及冲头形状影响研究

作     者：郭开岭 朱凌 李应刚 王贤贵 GUO Kai-ling;ZHU Ling;LI Ying-gang;WANG Xian-gui

作者机构：武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 

出 版 物：《船舶力学》 (Journal of Ship Mechanics)

年 卷 期：2023年第27卷第3期

页      面：406-414页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0707[理学-海洋科学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11972269) 武汉理工大学三亚科教创新园开放基金资助项目(2020KF0035)。 

主　　题：泡沫铝夹芯板 重复击穿 冲头形状 动态响应 能量吸收 

摘      要：在船舶与海洋工程领域,重复冲击是较为常见的载荷工况,船体结构在重复冲击载荷作用下会出现变形和损伤累积,导致结构失效甚至破坏。本文开展了泡沫铝夹芯板重复击穿实验,研究了重复击穿过程中夹芯板的失效破坏以及能量耗散特性;同时分析了冲头形状对泡沫铝夹芯板重复击穿动态响应和能量吸收的影响机理。研究表明:上面板出现裂纹之后,夹芯板仍具有较强的剩余承载能力;根据面板、芯层失效破坏特性可以将泡沫夹芯板的击穿过程划分为三个典型阶段,即上面板破裂、芯层压缩和下面板撕裂,三个阶段的动态响应和吸能机理存在较大区别;对于楔形冲头和柱形冲头重复冲击而言,夹芯板的上面板失效主要是剪切破坏,而对于球形冲头则主要是拉伸导致破坏;在球形冲头冲击作用下,泡沫铝夹芯板塑性能耗散最多,其抗击穿次数最大。