泡沫铝子弹撞击下多孔金属夹芯板的塑性动力响应研究三十二

与实验结果的比较

泡沫子弹撞击下泡沫金属夹芯板的塑性动力响应的实验中，试件的几何与材料参数如下，方板边长为2L=250mm，面板厚度为h=0.5mm，泡沫芯层厚度为c=10mm，泡沫子弹截面半径为r=18.25mm，面板材料密度为p_f=2.7x10^-6Kg/mm³，芯层材料密度为p_c=2.7x10^-7Kg/mm³，面板屈服强度为σ_f=0.0758GPa，芯层屈服强度为σ_c=0.0015GPa。将数据代入上一节产生的理论模型中，并与实验结果进行对比，如图3-10所示。

实验结果表明，夹芯板的前面板表现出中心加载区域的局部压入变形和外围区域的整体大变形。泡沫芯层则表现出一个渐进的变形模式，从边缘至中心，明显观察到泡沫由没有压缩到压缩的变化，在部分压缩和无压缩区之间可观察到芯层的剪切失效。而后面板表现出非弹性大变形，整体变形为穹形，中心挠度最大，周边最小。详细结果见第二章。图3-10给出了泡沫子弹撞击下泡沫金属夹芯板后面板中心的最大挠度的理论与实验结果的对比图。其中，挠度被正则化为Ψ=w/L，冲量被正则化为Ï=Ι/A₀(2ρ_fh+ρ_cc)√(σ_f/ρ_f)。图中清楚表明，随着冲量的增加，夹芯板的变形相应增大，夹芯板受泡沫子弹撞击下的中心最大挠度的理论预期与实验结果(表2-3)基本一致。由此可知，本章发展的理论模型可以用来分析夹芯板的动力响应问题，下面应用该模型分析加载面积、芯层密度及芯层厚度对结构变形的影响，为多孔金属夹芯结构的优化设计提供理论基础。