周楠, 唐奎, 孙佳慧, 王金相, 刘大斌, 方雨. 爆炸冲击波和破片群复合作用下泡沫铝/纤维夹芯结构毁伤特性研究[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0128
引用本文: 周楠, 唐奎, 孙佳慧, 王金相, 刘大斌, 方雨. 爆炸冲击波和破片群复合作用下泡沫铝/纤维夹芯结构毁伤特性研究[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0128
Study on damage characteristics of foamed aluminum/fiber sandwich structure under the combined loading of near-field blast shock wave and fragments[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0128
Citation: Study on damage characteristics of foamed aluminum/fiber sandwich structure under the combined loading of near-field blast shock wave and fragments[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0128

爆炸冲击波和破片群复合作用下泡沫铝/纤维夹芯结构毁伤特性研究

doi: 10.11883/bzycj-2024-0128
基金项目: 国家级-国家自然科学基金(11602113、12102202)

Study on damage characteristics of foamed aluminum/fiber sandwich structure under the combined loading of near-field blast shock wave and fragments

  • 摘要: 在简易自制爆炸装置的近场爆炸中,防护结构常受到爆炸冲击波和破片的复合作用,为了提高结构的防护性能,设计并制备了含“泡沫铝/纤维”夹芯复合结构材料,通过开展“爆炸+侵彻”实验,研究复合结构在爆炸冲击波和高速破片复合作用下的失效模式,重点讨论爆炸冲击波和破片两种载荷时序性对毁伤特性的影响,并分析不同材料的吸能机理。研究结果表明:爆距的变化直接影响爆炸冲击波和破片作用的时序性,在本文讨论的工况中,当爆距大于600mm时,破片先于冲击波作用。在冲击波和破片的复合作用下,铝面板除了破片的贯穿破坏外,还伴有局部凹陷变形;泡沫铝自身胞孔结构在冲击载荷作用下发生压溃变形和胞壁屈服碎裂;弹孔处纤维则在破片的侵彻下发生拉伸变形和断裂,并伴有高温失效;铝背板主要以瓣裂撕裂破坏为主。在两种时序性作用下,弹孔的存在削弱了冲击波对铝面板的作用,后序夹芯结构材料和铝背板的变形破坏程度较前序材料更为严重。本研究的开展对轻质复合结构材料在有限空间近爆防护领域中的应用和功能设计提供了技术依据。
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-05-08
  • 网络出版日期:  2024-09-06

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