树脂-泡沫铝复合材料制备及性能研究（二十六）

(4)Al Foam落锤冲击能量-时间曲线分析

如图3-6所示为Al Foam板在30J、40J和50J落锤冲击能量下的能量-时间曲线图。从图中可以看出，Al Foam板在落锤冲击荷载下的能量-时间曲线分为三个阶段。第一个阶段，落锤冲头接触Al Foam板，冲头能量开始耗散，Al Foam板开始吸收冲击能量变形，在能量-时间曲线上表现为能量随着冲击时间而不断上升，而且随着冲击能量的增大，其斜率也增大，在这个阶段冲击能量都转化为Al Foam板弹性与塑性变形、开裂破坏等形式吸收的能量。在第二个阶段，能量上升到最大并保持一小段时间。在第三个阶段，落锤冲头有少许回弹，冲击能量有少量减小，这种现象是由于在冲击过程中，大部分能量被Al Foam板的变形所吸收，而有少量能量并没有被Al Foam板吸收，这部分能量由于Al Foam板反弹等原因回到了落锤冲头，这一小部分能量就是回弹能量，回弹能量在能量-时间上表现为峰值能量和稳定能量的差值，当落锤冲头与Al Foam板分离后，冲击能量维持在一个稳定的位置，这个稳定能量就是Al Foam板吸收的能量。

从表3-3中可以看出，Al Foam板在30J、40J和50J落锤冲击能量下的冲击能量几乎都被Al Foam板吸收了，A1、A2和A3的回弹能量分别为0.138J、0.089J、0.021J，其远远小于峰值能量，所以A1、A2和A3的吸能比都分别达到了99.53%、99.77%、99.96%。

通过对Al Foam板在30J、40J和50J落锤冲击能量下的破坏形貌，载荷-时间曲线，载荷-位移曲线，能量-时间曲线的分析得到以下结论：Al Foam板的击穿能量为50J，在50J的冲击能量下，Al Foam板的破坏形貌相较于30J和40J更加显著,其破坏的面积比较低能量下的冲击要更大，造成的背凸效果也更为明显。Al Foam在落锤冲击时响应速度快、吸能比极高，证明Al Foam是综合抗落锤冲击性能极好的材料。