当期目录
PDF 
本文被引
在线阅读
2025, 45(12): 121001.
doi: 10.11883/bzycj-2025-0024
摘要:
为研究超高速侵彻下金属蜂窝管约束混凝土结构的抗侵彻性能，利用二级轻气炮开展了1 500 m/s附近弹体侵彻试验，使用物质点法模拟侵彻过程并对靶体和弹体参数的合理性进行验证，并利用该方法研究了蜂窝管壁厚、高度、直径和材料等参数对靶体抗侵彻性能的影响规律。数值计算结果表明：物质点法可以准确模拟高速侵彻过程，模拟结果与试验结果的相对误差小于10%。通过正交分析得到影响侵深的因素的显著程度由强到弱依次为蜂窝管特征管深、特征内径、特征壁厚、材料；影响开坑半径的因素的显著程度由强到弱依次为蜂窝管特征壁厚、特征管深、材料、特征内径。对于本文所采用的弹体，根据优化结果分析得到了综合因素最优的组合。
为研究超高速侵彻下金属蜂窝管约束混凝土结构的抗侵彻性能，利用二级轻气炮开展了1 500 m/s附近弹体侵彻试验，使用物质点法模拟侵彻过程并对靶体和弹体参数的合理性进行验证，并利用该方法研究了蜂窝管壁厚、高度、直径和材料等参数对靶体抗侵彻性能的影响规律。数值计算结果表明：物质点法可以准确模拟高速侵彻过程，模拟结果与试验结果的相对误差小于10%。通过正交分析得到影响侵深的因素的显著程度由强到弱依次为蜂窝管特征管深、特征内径、特征壁厚、材料；影响开坑半径的因素的显著程度由强到弱依次为蜂窝管特征壁厚、特征管深、材料、特征内径。对于本文所采用的弹体，根据优化结果分析得到了综合因素最优的组合。
2025, 45(12): 121101.
doi: 10.11883/bzycj-2024-0153
摘要:
撞击溅射是撞击过程的重要组成部分，在深空探测领域中的小行星附着固锚、撞击采样、动能撞击偏转、星球表面溅射沉积物分布等工程应用及科学分析中发挥着重要作用。小行星表面多覆盖有砾石堆状风化层，研究人员通常利用颗粒状靶体进行模拟并开展实验研究。本文综述了颗粒靶体撞击溅射行为的研究进展，介绍了颗粒靶体撞击溅射形成的过程及溅射幕的描述方法；剖析了基于量纲分析的撞击溅射相似律及其适用范围和局限性；总结了靶体材料参数、撞击参数、靶体表面形貌和弹丸形状结构等对撞击溅射行为的影响；最后提出了颗粒靶体撞击溅射行为研究存在的问题及待开展的研究。
撞击溅射是撞击过程的重要组成部分，在深空探测领域中的小行星附着固锚、撞击采样、动能撞击偏转、星球表面溅射沉积物分布等工程应用及科学分析中发挥着重要作用。小行星表面多覆盖有砾石堆状风化层，研究人员通常利用颗粒状靶体进行模拟并开展实验研究。本文综述了颗粒靶体撞击溅射行为的研究进展，介绍了颗粒靶体撞击溅射形成的过程及溅射幕的描述方法；剖析了基于量纲分析的撞击溅射相似律及其适用范围和局限性；总结了靶体材料参数、撞击参数、靶体表面形貌和弹丸形状结构等对撞击溅射行为的影响；最后提出了颗粒靶体撞击溅射行为研究存在的问题及待开展的研究。
2025, 45(12): 122201.
doi: 10.11883/bzycj-2024-0446
摘要:
针对舰船结构舱内爆炸响应实验中船用特种钢材价格昂贵、试验成本高等问题，开展舱内爆炸响应实验中普通钢材替代特种钢材的等效性研究。为确定不同材料靶板之间的等效关系，基于靶板结构中心变形相似原则，考虑靶板不破的情况下，结合薄板大变形理论分析，明确了板厚度与内爆响应的关系，提出靶板材料等效替换方法。运用有限元分析软件ATUODYN对封闭空间内爆炸载荷作用在921A钢、907A钢、Q235钢、Q355钢四种不同型号钢制靶板过程进行数值仿真，得到计算结果与试验结果最大误差值为5.6%，验证了数值仿真方法的正确性。通过对数值仿真计算得到的等效板厚进行拟合，结合不同材料靶板等效板厚与动态屈服强度之间的经验公式，验证了所提不同型号钢制靶板在舱内爆炸载荷作用下的等效方法具有合理性和良好的适用性，为用普通船用钢材替代船用特种钢材进行舱内爆炸实验提供了理论依据和数据参考。
针对舰船结构舱内爆炸响应实验中船用特种钢材价格昂贵、试验成本高等问题，开展舱内爆炸响应实验中普通钢材替代特种钢材的等效性研究。为确定不同材料靶板之间的等效关系，基于靶板结构中心变形相似原则，考虑靶板不破的情况下，结合薄板大变形理论分析，明确了板厚度与内爆响应的关系，提出靶板材料等效替换方法。运用有限元分析软件ATUODYN对封闭空间内爆炸载荷作用在921A钢、907A钢、Q235钢、Q355钢四种不同型号钢制靶板过程进行数值仿真，得到计算结果与试验结果最大误差值为5.6%，验证了数值仿真方法的正确性。通过对数值仿真计算得到的等效板厚进行拟合，结合不同材料靶板等效板厚与动态屈服强度之间的经验公式，验证了所提不同型号钢制靶板在舱内爆炸载荷作用下的等效方法具有合理性和良好的适用性，为用普通船用钢材替代船用特种钢材进行舱内爆炸实验提供了理论依据和数据参考。
2025, 45(12): 122202.
doi: 10.11883/bzycj-2024-0486
摘要:
为研究温压炸药隧道内爆炸冲击波的传播规律和火团的热效应，基于OpenFOAM开展温压炸药隧道内爆炸数值模拟，与温压炸药隧道内爆炸试验数据对比验证数值模拟精度，研究沿隧道轴线距离、炸药质量对爆炸冲击波传播特性及火团热效应的影响。结果表明：相同装药质量条件下，沿隧道轴线距离大于1/3隧道等效圆直径时，爆炸冲击波超压峰值衰减规律和平面波形成距离不随沿隧道轴线距离变化而变化；冲击波平面波形成后，冲量随沿隧道轴线距离的增大先增大后不变。沿隧道轴线相同距离处爆炸，冲击波形成平面波距离随炸药质量的增加而增大；平面波形成后，冲击波超压峰值衰减规律不受装药质量影响，但冲击波冲量随装药质量的增加而增长。受隧道口泄能效应的影响，隧道内爆炸火团总是向近隧道口方向移动，隧道壁面约束使得火团沿隧道轴线垂直方向发展受限；火团轴线方向出现高温尖端，隧道内轴线方向温度分布具有对称性。进一步建立爆炸火团在不同温度轴线方向传播的最大距离与炸药质量的拟合公式，可预测典型温压炸药隧道内爆炸火球不同温度轴线方向上传播最大距离。
为研究温压炸药隧道内爆炸冲击波的传播规律和火团的热效应，基于OpenFOAM开展温压炸药隧道内爆炸数值模拟，与温压炸药隧道内爆炸试验数据对比验证数值模拟精度，研究沿隧道轴线距离、炸药质量对爆炸冲击波传播特性及火团热效应的影响。结果表明：相同装药质量条件下，沿隧道轴线距离大于1/3隧道等效圆直径时，爆炸冲击波超压峰值衰减规律和平面波形成距离不随沿隧道轴线距离变化而变化；冲击波平面波形成后，冲量随沿隧道轴线距离的增大先增大后不变。沿隧道轴线相同距离处爆炸，冲击波形成平面波距离随炸药质量的增加而增大；平面波形成后，冲击波超压峰值衰减规律不受装药质量影响，但冲击波冲量随装药质量的增加而增长。受隧道口泄能效应的影响，隧道内爆炸火团总是向近隧道口方向移动，隧道壁面约束使得火团沿隧道轴线垂直方向发展受限；火团轴线方向出现高温尖端，隧道内轴线方向温度分布具有对称性。进一步建立爆炸火团在不同温度轴线方向传播的最大距离与炸药质量的拟合公式，可预测典型温压炸药隧道内爆炸火球不同温度轴线方向上传播最大距离。
2025, 45(12): 123101.
doi: 10.11883/bzycj-2025-0047
摘要:
为研究高速铁路弓网系统在动态冲击和摩擦温升等服役条件下的力学性能，采用DF14.205D电子万能试验机和分离式霍普金森压杆，测试了应变率0.001～3000 s−1和温度293～873 K范围内高速铁路接触网铜镁合金材料的单轴压缩力学性能，分析了其应力-应变响应的应变率效应和温度敏感性，揭示了率温耦合作用下铜镁合金材料的压缩变形机制和微观组织演化规律，并构建了能准确描述其塑性流动行为的动态本构模型。研究表明，接触网铜镁合金材料在压缩过程中表现出显著的应变率强化和温度软化效应，并且这些效应受到加工硬化、应变率、温度软化等因素的共同作用；当温度大于473 K时，材料的变形主要以温度软化为主导，且温度能促进材料动态回复与动态再结晶过程；修正后的Johnson-Cook模型能够较好地预测该材料的塑性流动应力-应变响应。研究结果可为高速列车弓网系统服役安全设计和评估提供参考。
为研究高速铁路弓网系统在动态冲击和摩擦温升等服役条件下的力学性能，采用DF14.205D电子万能试验机和分离式霍普金森压杆，测试了应变率0.001～
2025, 45(12): 123102.
doi: 10.11883/bzycj-2024-0502
摘要:
多孔材料在冲击压缩过程中伴随着孔隙坍塌行为，本文中基于已有试验中所观测到的冲击波结构，对多孔材料的冲击波形成过程及孔隙坍塌行为间的关系进行理论分析。首先，考虑多孔材料的压缩曲线特性和冲击波追赶问题，提出了多孔材料的冲击波结构存在低压单波、双冲击波和高压单波等3种模式。进一步，结合Wu-Jing物态方程发展了与不同冲击波模式相容的冲击压缩特性计算方法，得到了与单冲击波模式相容的冲击比容计算方程，可以无需采取近似条件直接计算临界比容。此外，通过对弹性阶段与弹塑性阶段材料的孔隙度随压力的变化规律采取线性近似，并考虑了多孔材料中基体材料受力与宏观应力之间的关系，修正了Carroll建立的孔隙坍塌关系方程。基于本文中发展的考虑孔隙坍塌行为的冲击压缩特性计算模型，对材料的Hugoniot数据进行了计算，讨论了孔隙坍塌行为对多孔材料冲击压缩特性的影响。结果表明，在较低压力下材料的冲击物态特性受孔隙坍塌行为的影响明显，模型能够更加精确地预测多孔材料的冲击波参量。
多孔材料在冲击压缩过程中伴随着孔隙坍塌行为，本文中基于已有试验中所观测到的冲击波结构，对多孔材料的冲击波形成过程及孔隙坍塌行为间的关系进行理论分析。首先，考虑多孔材料的压缩曲线特性和冲击波追赶问题，提出了多孔材料的冲击波结构存在低压单波、双冲击波和高压单波等3种模式。进一步，结合Wu-Jing物态方程发展了与不同冲击波模式相容的冲击压缩特性计算方法，得到了与单冲击波模式相容的冲击比容计算方程，可以无需采取近似条件直接计算临界比容。此外，通过对弹性阶段与弹塑性阶段材料的孔隙度随压力的变化规律采取线性近似，并考虑了多孔材料中基体材料受力与宏观应力之间的关系，修正了Carroll建立的孔隙坍塌关系方程。基于本文中发展的考虑孔隙坍塌行为的冲击压缩特性计算模型，对材料的Hugoniot数据进行了计算，讨论了孔隙坍塌行为对多孔材料冲击压缩特性的影响。结果表明，在较低压力下材料的冲击物态特性受孔隙坍塌行为的影响明显，模型能够更加精确地预测多孔材料的冲击波参量。
2025, 45(12): 123103.
doi: 10.11883/bzycj-2025-0050
摘要:
基于大电流加热方式建立了小尺寸板状试样高温动态拉伸实验技术，解决了片状试样与波导杆之间有效连接、试样高温实现与温度保持、高温试样与波导杆冷接触时间精准控制三项关键技术。为获取铱合金高温动态拉伸力学性能，利用该实验技术对铱合金进行了103 s−1应变率下室温、600、900和1100 ℃下的拉伸实验。结果表明，当温度从室温上升到900 ℃时，铱合金拉伸强度下降了12%，延性增加了2倍，但当温度上升至1100 ℃时，铱合金拉伸强度下降了43%且延性增加了7.3倍。基于铱合金试样宏微观断裂形貌表征阐明了其变形机理。随着温度的升高，铱合金由沿晶断裂主控的断裂模式转变为晶粒高温软化断裂主控的断裂模式，晶界失效和晶粒高温软化屈服两者相互竞争，决定了铱合金的高温动态断裂行为。
基于大电流加热方式建立了小尺寸板状试样高温动态拉伸实验技术，解决了片状试样与波导杆之间有效连接、试样高温实现与温度保持、高温试样与波导杆冷接触时间精准控制三项关键技术。为获取铱合金高温动态拉伸力学性能，利用该实验技术对铱合金进行了103 s−1应变率下室温、600、900和
2025, 45(12): 123104.
doi: 10.11883/bzycj-2024-0436
摘要:
以三维霍普金森杆实验结果为基准，以某煤矿下的白砂岩作为研究对象，采用Riedel-Hiermaier-Thoma (RHT) 模型、Holmquist-Johnson-Cook (HJC)模型和连续面帽盖模型（continuous surface cap model，CSCM)等3种典型岩石本构模型开展仿真分析，对白砂岩在单轴、双轴和三轴预应力状态下的动态力学性能进行对比和验证。结果表明：白砂岩试件的剪切破坏损伤随预应力的提高而减弱，三轴应力状态下岩石受到的损伤明显弱于单轴和双轴状态下的；基于RHT本构模型的仿真结果在应力波波形、峰值应力、峰值应变以及损伤程度上，与实验结果更贴合；单、双轴状态下RHT本构模型的仿真结果在反射波段的波峰应力与实验结果的相对偏差分别为3.5%和13.6%，透射波段的波峰应力与实验结果的相对偏差最小，且峰值应力和应变在数值上更接近实验值。RHT本构模型仿真结果中的损伤状态与实验结果中的损伤状态相似，单轴下呈现U形损伤特征；HJC本构模型仿真结果中白砂岩试件在单轴下则呈现出大范围V形损伤特征，且发生断裂；CSCM本构模型仿真结果中白砂岩试件仅在表面发生损伤，损伤范围较小。在能量吸收和耗散方面，3种本构模型仿真结果的差异性较小，3种本构模型仿真得到的入射能、反射能和透射能基本保持一致。此外，白砂岩试件的损伤程度随冲击速度的升高而提高。随冲击速度的升高，3种本构模型对损伤的模拟结果均增大，损伤特征均被保留。
以三维霍普金森杆实验结果为基准，以某煤矿下的白砂岩作为研究对象，采用Riedel-Hiermaier-Thoma (RHT) 模型、Holmquist-Johnson-Cook (HJC)模型和连续面帽盖模型（continuous surface cap model，CSCM)等3种典型岩石本构模型开展仿真分析，对白砂岩在单轴、双轴和三轴预应力状态下的动态力学性能进行对比和验证。结果表明：白砂岩试件的剪切破坏损伤随预应力的提高而减弱，三轴应力状态下岩石受到的损伤明显弱于单轴和双轴状态下的；基于RHT本构模型的仿真结果在应力波波形、峰值应力、峰值应变以及损伤程度上，与实验结果更贴合；单、双轴状态下RHT本构模型的仿真结果在反射波段的波峰应力与实验结果的相对偏差分别为3.5%和13.6%，透射波段的波峰应力与实验结果的相对偏差最小，且峰值应力和应变在数值上更接近实验值。RHT本构模型仿真结果中的损伤状态与实验结果中的损伤状态相似，单轴下呈现U形损伤特征；HJC本构模型仿真结果中白砂岩试件在单轴下则呈现出大范围V形损伤特征，且发生断裂；CSCM本构模型仿真结果中白砂岩试件仅在表面发生损伤，损伤范围较小。在能量吸收和耗散方面，3种本构模型仿真结果的差异性较小，3种本构模型仿真得到的入射能、反射能和透射能基本保持一致。此外，白砂岩试件的损伤程度随冲击速度的升高而提高。随冲击速度的升高，3种本构模型对损伤的模拟结果均增大，损伤特征均被保留。
2025, 45(12): 123201.
doi: 10.11883/bzycj-2024-0465
摘要:
采用数值模拟与理论分析相结合的方法，研究了马赫反射波系与平面SF6/N2界面的作用过程，特别关注其中马赫反射波系的入射加载阶段。在入射平面激波马赫数为1.8的情况下，给出了绕刚体圆柱后形成马赫反射波系的数值纹影，定性分析了马赫反射波系入射加载重/轻界面的波系演化过程。运用三激波理论对折射过程进行了分析求解，结果表明，该理论解可以良好预测折射后的激波形态以及界面上的环量沉积和速度扰动。进一步，通过绘制激波极曲线和稀疏波特征线，直观描述了入射加载过程中波系前后的压力变化和气流偏转。理论分析和数值模拟结果均表明，马赫反射波系中激波强度以及入射角的差异诱导了界面上的纵向速度扰动，激波加载带来的切向速度诱导了界面上的环量沉积，速度扰动和环量主导了重/轻界面前期的演化。
采用数值模拟与理论分析相结合的方法，研究了马赫反射波系与平面SF6/N2界面的作用过程，特别关注其中马赫反射波系的入射加载阶段。在入射平面激波马赫数为1.8的情况下，给出了绕刚体圆柱后形成马赫反射波系的数值纹影，定性分析了马赫反射波系入射加载重/轻界面的波系演化过程。运用三激波理论对折射过程进行了分析求解，结果表明，该理论解可以良好预测折射后的激波形态以及界面上的环量沉积和速度扰动。进一步，通过绘制激波极曲线和稀疏波特征线，直观描述了入射加载过程中波系前后的压力变化和气流偏转。理论分析和数值模拟结果均表明，马赫反射波系中激波强度以及入射角的差异诱导了界面上的纵向速度扰动，激波加载带来的切向速度诱导了界面上的环量沉积，速度扰动和环量主导了重/轻界面前期的演化。
2025, 45(12): 123301.
doi: 10.11883/bzycj-2024-0213
摘要:
设计了2种不同材料的结构弹，以203 mm平衡炮为发射平台，开展了11 kg级弹体在1400 m/s速度段侵彻钢筋混凝土靶的实验研究。基于实验结果，对侵彻弹体进行了宏微观结构表征，探究了不同材料弹体在高速侵彻下的侵蚀机理，分析了壳体材料对弹体侵彻效应的影响。结果表明：在实验速度段，弹体材料主导弹体的侵蚀变形，材料强度越高，抗冲击压缩性能越强，弹体头部的侵蚀越小；材料的抗剪和耐磨性越好，弹身的磨蚀越少。高速侵彻条件下，锥形结构弹体的质量损失主要集中在弹身部分。弹体头部的侵蚀和墩粗在一定程度上会降低弹体的侵彻深度，弹体头部侵蚀程度越低，侵彻深度越高，其中，DT1900实验弹的极限侵彻深度可达9倍弹长。
设计了2种不同材料的结构弹，以203 mm平衡炮为发射平台，开展了11 kg级弹体在
2025, 45(12): 124201.
doi: 10.11883/bzycj-2024-0485
摘要:
为了准确预测爆炸冲击荷载作用下混凝土材料的动态拉伸断裂破坏，基于非常规态近场动力学理论框架，首先建立了修正的Monaghan人工体积黏性计算方法用于消除数值振荡；然后将前期建立的等效计算应变率方法植入前期研发的Kong-Fang混凝土材料模型中，用以准确计算应变率突变时的应变率效应；在此基础上，开展了一维杆中的弹性波传播的数值模拟，发现在力矢量状态上额外附加修正的Monaghan人工体积黏性力矢量状态，可有效地抑制由变形梯度近似导致的非物理数值振荡现象，进而讨论分析了人工体积黏性参数的影响并给出了参数建议值；最后将模型用于混凝土试件层裂的数值模拟，对比分析了人工体积黏性、不同应变率效应计算方法对动态拉伸断裂预测结果的影响规律，数值模拟结果表明，准确预测混凝土材料动态拉伸断裂破坏需同时考虑修正的Monaghan人工体积黏性和等效计算应变率，建立的考虑修正的Monaghan人工体积黏性和等效计算应变率的非常规态近场动力学模型可以较好地预测裂缝位置和数量，为爆炸冲击荷载作用下混凝土材料动态拉伸断裂破坏的数值模拟提供了新思路。
为了准确预测爆炸冲击荷载作用下混凝土材料的动态拉伸断裂破坏，基于非常规态近场动力学理论框架，首先建立了修正的Monaghan人工体积黏性计算方法用于消除数值振荡；然后将前期建立的等效计算应变率方法植入前期研发的Kong-Fang混凝土材料模型中，用以准确计算应变率突变时的应变率效应；在此基础上，开展了一维杆中的弹性波传播的数值模拟，发现在力矢量状态上额外附加修正的Monaghan人工体积黏性力矢量状态，可有效地抑制由变形梯度近似导致的非物理数值振荡现象，进而讨论分析了人工体积黏性参数的影响并给出了参数建议值；最后将模型用于混凝土试件层裂的数值模拟，对比分析了人工体积黏性、不同应变率效应计算方法对动态拉伸断裂预测结果的影响规律，数值模拟结果表明，准确预测混凝土材料动态拉伸断裂破坏需同时考虑修正的Monaghan人工体积黏性和等效计算应变率，建立的考虑修正的Monaghan人工体积黏性和等效计算应变率的非常规态近场动力学模型可以较好地预测裂缝位置和数量，为爆炸冲击荷载作用下混凝土材料动态拉伸断裂破坏的数值模拟提供了新思路。
2025, 45(12): 125101.
doi: 10.11883/bzycj-2025-0054
摘要:
为研究聚脲涂层对钢筋混凝土（reinforced concrete，RC）基板层裂和贯穿的影响，分析了压缩波在混凝土-聚脲界面传播过程及混凝土层裂过程，提出了背面喷涂聚脲RC基板的层裂解析模型。基于该模型，定量分析了聚脲涂层对RC基板临界层裂和贯穿的影响，提出无涂层RC板的贯穿预估经验方法可扩展应用于背面喷涂聚脲的RC基板，并通过学者们报道的接触爆炸试验进行验证。结果表明：聚脲涂层会对RC基板背面层裂过程产生影响，紧邻混凝土-聚脲界面的净应力波为压缩波，而在更深处的混凝土中，净应力波为拉伸波；聚脲涂层仅影响RC基板的首次层裂，首次层裂后的层裂过程与无涂层RC板相同；在发生临界层裂时，聚脲涂层提高了RC基板的临界层裂抗力，但层裂深度会增大；在发生贯穿时，聚脲涂层减少了RC基板的层裂次数，但对总层裂深度和贯穿的影响较小；无涂层RC板的贯穿预估经验方法可较好地预估背面喷涂聚脲RC基板的贯穿破坏。
为研究聚脲涂层对钢筋混凝土（reinforced concrete，RC）基板层裂和贯穿的影响，分析了压缩波在混凝土-聚脲界面传播过程及混凝土层裂过程，提出了背面喷涂聚脲RC基板的层裂解析模型。基于该模型，定量分析了聚脲涂层对RC基板临界层裂和贯穿的影响，提出无涂层RC板的贯穿预估经验方法可扩展应用于背面喷涂聚脲的RC基板，并通过学者们报道的接触爆炸试验进行验证。结果表明：聚脲涂层会对RC基板背面层裂过程产生影响，紧邻混凝土-聚脲界面的净应力波为压缩波，而在更深处的混凝土中，净应力波为拉伸波；聚脲涂层仅影响RC基板的首次层裂，首次层裂后的层裂过程与无涂层RC板相同；在发生临界层裂时，聚脲涂层提高了RC基板的临界层裂抗力，但层裂深度会增大；在发生贯穿时，聚脲涂层减少了RC基板的层裂次数，但对总层裂深度和贯穿的影响较小；无涂层RC板的贯穿预估经验方法可较好地预估背面喷涂聚脲RC基板的贯穿破坏。
2025, 45(12): 125102.
doi: 10.11883/bzycj-2025-0058
摘要:
针对恶劣海况下动态海缆及其保护套与风机平台摩擦和碰撞导致的断裂问题，以具有高弹性、高缓冲性能的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（ethylene vinyl acetate, EVA）泡沫和橡胶为主体材料，设计了一种抗多次冲击复合防护层。采用万能试验机和落锤开展了不同加载条件下多种相对密度的EVA泡沫材料的力学性能实验，揭示了相对密度、应变率和多次加载对材料能量吸收特性的影响规律。基于EVA泡沫材料单位体积吸能率与待吸收的动态海缆动能之间的匹配关系，讨论并确定最佳的防护层厚度尺寸，进而制作了复合防护层测试样件。随后，通过落锤冲击实验研究了复合防护层在单次冲击和多次冲击条件下的缓冲吸能特性。实验结果表明：在单次冲击下复合防护层的峰值力与最大位移随落锤质量与下落速度呈线性正相关，且能量吸收效率高达85%；在多次冲击下复合防护层的力学性能呈现显著稳定性，第4次冲击的最大位移较首次冲击仅增大了5.5%，且能量吸收值和瞬时回弹率的波动幅度均小于5%。复合防护层的独特力学性能可为动态海缆在恶劣海况下的长期使用提供有效保护。
针对恶劣海况下动态海缆及其保护套与风机平台摩擦和碰撞导致的断裂问题，以具有高弹性、高缓冲性能的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（ethylene vinyl acetate, EVA）泡沫和橡胶为主体材料，设计了一种抗多次冲击复合防护层。采用万能试验机和落锤开展了不同加载条件下多种相对密度的EVA泡沫材料的力学性能实验，揭示了相对密度、应变率和多次加载对材料能量吸收特性的影响规律。基于EVA泡沫材料单位体积吸能率与待吸收的动态海缆动能之间的匹配关系，讨论并确定最佳的防护层厚度尺寸，进而制作了复合防护层测试样件。随后，通过落锤冲击实验研究了复合防护层在单次冲击和多次冲击条件下的缓冲吸能特性。实验结果表明：在单次冲击下复合防护层的峰值力与最大位移随落锤质量与下落速度呈线性正相关，且能量吸收效率高达85%；在多次冲击下复合防护层的力学性能呈现显著稳定性，第4次冲击的最大位移较首次冲击仅增大了5.5%，且能量吸收值和瞬时回弹率的波动幅度均小于5%。复合防护层的独特力学性能可为动态海缆在恶劣海况下的长期使用提供有效保护。
