泡沫填充铝合金多胞防爬器的吸能机理

提出了一类新型防爬器—泡沫填充铝合金多胞防爬器,并通过数值仿真结合试验验证的方法研究了其在轴向荷载作用下的能量吸收机理。结果表明,填充闭孔泡沫铝并提高其密度可以在峰值压溃力几乎不变的前提下有效提高铝合金多胞防爬器的能量吸收能力,且能够进一步提升蒙皮材料的吸能潜力。此外,当壁厚较小时,该防爬器极易产生不利于能量吸收的整体失稳;而壁厚增大时,防爬器的变形模式趋于稳定,总能量吸收增加,且蒙皮材料的能量吸收占比逐渐增加。

采用泡沫铝填充薄壁结构的穿透器缓冲防护研究

携带探测仪器的穿透器高速侵彻行星体,内部科学仪器将受到高g值冲击,极易损坏.为了科学仪器的缓冲防护以提高自身存活率,本文设计了一种具有多层能量吸收结构的穿透器样机,将泡沫铝填充薄壁结构(简称FTS)应用于内部载荷的缓冲防护设计上以提高存活率.在LS-DYNA中模拟了穿透器侵彻星球介质的过程,通过冲击试验和仿真分析验证了该种措施的有效性.研究结果表明:FTS对隔离冲击和能量吸收效果明显,为穿透器工程样机的研发提供了重要的解决方案.

填充式泡沫铝防护结构的弹道极限

为了探索泡沫材料在空间防护上的应用,结合实验和数值模拟,绘制了弹速0.5～7.0km/s范围内填充式泡沫铝防护结构的弹道极限曲线,并与Whipple结构进行了比较。结果表明:填充式泡沫铝防护结构的防护性能优于同等面密度、总厚度的Whipple结构;孔隙率对填充式泡沫铝防护结构防护性能影响较小。

泡沫铝填充薄壁管复合结构压缩与吸能性能

采用填加造孔剂法制备泡沫铝,将其填充入6061铝合金薄壁管中制备填充复合结构,通过准静态压缩实验研究填充间隙、黏结方式以及薄壁管的壁厚等参数对泡沫铝填充管力学和吸能性能的影响,确定最佳制备参数。通过准静态压缩实验和落锤冲击实验,研究在不同应变率下单一与复合结构的力学和吸能性能特点。结果表明:在准静态压缩实验中,当应变为60%,泡沫铝填充管的吸能量是泡沫铝与薄壁管二者数值加和的122%;在冲击实验中,和单一结构相比,复合结构的冲击载荷更加稳定,且具有更高的平均冲击载荷,吸能能力更强;相对于单独的泡沫铝,泡沫填充薄壁管在压缩和冲击吸能方面均有较大的提升。

泡沫铝层合结构球磨煤机筒体降噪性能仿真分析

为降低钢球磨煤机在运行过程中筒体产生的噪声,提出将泡沫铝用于球磨机筒体,依据原有结构设计了泡沫铝层合结构筒体,用声学软件Virtual.Lab对两种筒体内的声场进行声学边界元分析,得出两种结构筒体内壁声压分布图并进行比较。结果表明,泡沫铝层合结构筒体在降噪方面优越于原型筒体。

泡沫铝阻尼塞在矿山机械重型齿轮中的应用研究

为降低大型机械齿轮传动中产生的振动噪声及齿轮轻量化问题,以MG400/920—WD型采煤机中减速器齿轮为例,设计了泡沫铝填充结构的齿轮,应用有限元分析软件ANSYS对其进行静态和动态分析。验证了泡沫铝阻尼塞重型齿轮在矿山机械中应用的可行性和优越性。

泡沫铝填充吸能盒的轴向压缩性能实验研究

本文提出了一种外方内圆双管四角填充泡沫铝的新型吸能盒设计,开展了准静态轴压实验研究,分析了新型填充结构中各组分相互作用的影响,并探讨了胶合作用对填充吸能盒力学性能的影响。结果表明,新型填充吸能盒的轴压力平稳程度、总吸能和比吸能都较无填充吸能盒更优。胶合作用除略微增大吸能盒载荷波动度外,对其余性能均有优化作用。胶合新型填充吸能盒轴压力平均值比无填充和有填充吸能盒分别提高87.2%和11.7%,其总吸能比后两者分别提高84.5%和11.3%,其比吸能比后两者分别提高13.8%和9.3%。