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眾所周知沖擊破壞一般有三種形式：發(fā)生塑性變形而不破壞；穿透試樣但未有脫落；沖擊打下一部分試件一起飛出。本文針對有良好發(fā)展前景的泡沫鋁夾芯板材進行SHPB動態(tài)沖擊實驗測試，觀察研究不同閉孔泡沫鋁的防護結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能。充分利用泡沫金屬的性能優(yōu)勢，減少防護結(jié)構(gòu)的缺點的影響是學術(shù)界關(guān)注的重點，將其與傳統(tǒng)致密材料結(jié)合起來組成夾芯構(gòu)件是一個重要的研究方向。

泡沫金屬以及由泡沫金屬組成的分層結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐步應用于沖擊波的防護領域，但是在材料密度以及形狀等別的選擇上還有分歧，因此需要對泡沫金屬在應力波的衰減特性上進行深入的研究。

本文在廣泛調(diào)研閉孔泡沫材料的動態(tài)力學性能研究的基礎上，首先討論了閉孔泡沫材料的動態(tài)測試技術(shù)，同時通過設計的實驗方案研究了閉孔泡沫材料中沖擊波的傳播特性，以及閉孔泡沫材料作為夾心的分層結(jié)構(gòu)中沖擊波的傳播特性，重點討論了鋼板與閉孔泡沫鋁芯體組成的不同結(jié)構(gòu)的動態(tài)沖擊行為的影響，最后本文還對所研究的問題進行了有限元方法的數(shù)值模擬為泡沫鋁夾芯板結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能提供了依據(jù)。

本文內(nèi)容的結(jié)構(gòu)主要安排如下：第二章是在文獻調(diào)研的基礎上，主要分析了閉孔泡沫鋁的動態(tài)沖擊變形的力學行為及其在不同應變率范圍內(nèi)的吸能特性，以及對泡沫金屬的孔徑效應和基體對于閉孔泡沫鋁的變形和吸能特性的影響進行分析。第三章設計了閉孔泡沫鋁夾芯板在SHPB下的動態(tài)沖擊實驗，測量閉孔泡沫鋁作為芯體的三明治結(jié)構(gòu)在分離式霍普金森壓桿沖擊載荷下能量衰減特性。第四章對第三章的實驗進行了數(shù)值模擬，閉孔泡沫鋁夾芯板防護結(jié)構(gòu)抗沖擊的數(shù)值模擬是通過LS-DYNA有限元程序來進行的。并對不同閉孔泡沫鋁防護結(jié)構(gòu)中沖擊波的衰減進行比較，最后總結(jié)給出閉孔泡沫鋁夾芯板結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計。