泡沫铝子弹撞击下多孔金属夹芯板的塑性动力响应研究四十八

（4）能量吸收
设法改善夹芯板的能量吸收能力是优化设计的一项重要内容，因此非常有必要了解撞击载荷下夹芯板各组成部分的能量吸收情况。下边分析了泡沫子弹冲量、夹芯板的面板厚度、泡沫铝芯层厚度及相对密度对夹芯板的能量吸收能力的影响。

图4-22给出子弹撞击冲量对泡沫铝夹芯板各部分能量吸收的影响结果。冲量范围为0.5N.s~3.5N.s。撞击冲量的增加(增量百分比分别为：100%，50%,33.3%,25%，20%，16.7%和14.3%)导致了夹芯板吸收的能量的增加(增量百分比分别为：240%，98.93%，74.9%，60.4%，50.72%和43.05%)，可见，随冲量增幅的减小能量的增幅也显著减小。进一步拟合数据点发现，泡沫铝夹芯板吸收的总能量与冲量的平方近似成线性关系，与理论分析一致。

通过前面的研究发现，增加夹芯板的面板厚度可以有效控制结构的最终变形，提高其抗撞击能力。进一步了解面板厚度对结构变形中各部分的能量吸收情况也非常重要。图4-23给出了面板厚度对结构能量吸收能力的影响的计算结果。由于芯层密度与面板密度相差较大(比值约10%)，面板厚度的增加使得夹芯结构的整体质量的增加比例较大，从而其刚性变大，致使子弹撞击时与前面板的接触时间缩短，因此结构吸收的能量减小。可见，采用较薄的面板能够提高能量吸收能力，但是，如果面板太薄又容易被剪切而破坏，抵抗变形的能力也随之降低。