泡沫铝子弹撞击下多孔金属夹芯板的塑性动力响应研究五十四

模型验证b

b.壁厚对结构变形影响的比较
为了进一步对模型进行验证，计算了一系列冲量下(1.5N.s~4.5N.s)三种孔壁厚度(t=0.018mm，t=0.025mm和t=0.038mm)对蜂窝铝夹芯板的最终挠度的影响，如图4-39示。增加孔壁厚度相当于增加了蜂窝芯层的密度，通过实验对泡沫芯层密度对结构变形影响的研究我们知道，芯层密度越大，夹芯板的最终挠度将越小。分别拟合三种孔壁厚度下挠度随冲量的变化曲线，可以近似得到，
当t=0.018时:
w=b₃·I+C₃                                         (4-3)
其中，w和I分别为后面板的挠度和冲量；b₃=4.38mm/(N·s)，c₃=-4.68mm；将实验冲量值I=3.99和4.13N.s代入上述方程，可得w=12.77和13.41mm；误差计算的方法为：

（|模拟值-实验值|/实验值）x100%，计算误差约为：26.4%和26.9%。
当t=0.025时：    w=b₄·I+C₄                        (4-4)
其中，b₄=4.04mm/(N·s)，c₄=-5.38mm；将实验冲量值I=4.42和4.10N·s代入上述方程，可得w=12.48和11.18mm;计算误差约为：26.3%和20.4%。
当t=0.038时：w=b₅·I+c₅                            (4-5)
b₅=2.83 mm/(N.s)，c₅=-4.44mm；将实验冲量值I=4.15和4.18N·s代入上述方程，
可得w=7.30和7.39mm；计算误差约为：20.5%和14.7%。
误差较大的原因与图4-15和图4-16的相同，是由于芯层机体材料的实际应变强化程度较大所致。铝锭在轧制完成后不同的厚度其应变强化程度会有很大的差异。厚度越薄，在受到外接激励时，材料的应变强化越加明显，本文的计算模型中蜂窝芯层的孔壁非常薄(0.018~0.038mm)，输入的应变强化参数远小于实际值，导致计算误差较大。结合变形模态的对比，可以发现，本章建立的蜂窝铝夹芯板的有限元模型存在一定误差，但仍然是可靠的。下面应用这些模型对夹芯板的变形作进一步分析。