冰碰载荷下船用泡沫铝夹层板冲击动力响应研究

文中利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,建立了楔形冰碰撞载荷下船用泡沫铝夹层板的动态冲击数值仿真模型,并开展了船体板-冰碰撞实验对冰材料模型进行了实验验证,研究了泡沫铝夹层板动态冲击响应.在此基础上,对比分析了冰体撞击和刚体撞击情况下对泡沫铝夹层板动态冲击响应的差异.结果表明:冰体撞击和刚体撞击情况下对泡沫铝夹层板的上面板变形模态出现明显差异.与刚体撞击相比,冰体撞击泡沫铝夹层板由于冰体破碎会导致能量耗散,从而使得泡沫铝夹层板吸收能量和产生的塑性变形都较前者低.最后研究了冰碰速度和芯层厚度对泡沫铝夹层板动态冲击响应的影响规律.

燃气射流冲击载荷的修正模型与仿真验证

为了研究火箭发射系统燃气射流冲击载荷的特性,该文建立了金属薄壁圆管轴向撞击载荷理论模型,并采用数值仿真方法对模型进行了验证。分析了Alexander金属薄壁圆管轴向压缩理论的不足并进行修正。利用金属薄壁圆管对刚体撞击的缓冲特性,对基础型薄壁圆管(BCT)进行改进,设计了均匀开槽型薄壁圆管(UGT)和周向开口开槽型薄壁圆管(CGT)。通过改变金属薄壁圆管的塑性铰半长来控制平均轴向撞击力变化规律。对3种薄壁圆管进行了数值仿真验证,对比了修正模型结果和仿真结果,分析了3种类型薄壁圆管的吸能性能。结果显示,3种薄壁圆管的平均撞击力与该文模型吻合较好,经BCT缓冲的轴向撞击力呈现不规则变化,而经UGT和CGT缓冲的撞击力的变化规律与燃气射流冲击载荷相似,说明通过设计金属薄壁圆管的塑性铰半长可以控制轴向撞击载荷的变化规律。