泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動力響應研究三十二

與實驗結果的比較

泡沫子彈撞擊下泡沫金屬夾芯板的塑性動力響應的實驗中，試件的幾何與材料參數如下，方板邊長為2L=250mm，面板厚度為h=0.5mm，泡沫芯層厚度為c=10mm，泡沫子彈截面半徑為r=18.25mm，面板材料密度為p_f=2.7x10^-6Kg/mm³，芯層材料密度為p_c=2.7x10^-7Kg/mm³，面板屈服強度為σ_f=0.0758GPa，芯層屈服強度為σ_c=0.0015GPa。將數據代入上一節產生的理論模型中，并與實驗結果進行對比，如圖3-10所示。

實驗結果表明，夾芯板的前面板表現出中心加載區域的局部壓入變形和外圍區域的整體大變形。泡沫芯層則表現出一個漸進的變形模式，從邊緣至中心，明顯觀察到泡沫由沒有壓縮到壓縮的變化，在部分壓縮和無壓縮區之間可觀察到芯層的剪切失效。而后面板表現出非彈性大變形，整體變形為穹形，中心撓度最大，周邊最小。詳細結果見第二章。圖3-10給出了泡沫子彈撞擊下泡沫金屬夾芯板后面板中心的最大撓度的理論與實驗結果的對比圖。其中，撓度被正則化為Ψ=w/L，沖量被正則化為?=Ι/A₀(2ρ_fh+ρ_cc)√(σ_f/ρ_f)。圖中清楚表明，隨著沖量的增加，夾芯板的變形相應增大，夾芯板受泡沫子彈撞擊下的中心最大撓度的理論預期與實驗結果(表2-3)基本一致。由此可知，本章發展的理論模型可以用來分析夾芯板的動力響應問題，下面應用該模型分析加載面積、芯層密度及芯層厚度對結構變形的影響，為多孔金屬夾芯結構的優化設計提供理論基礎。