泡沫金属夹芯海洋工程管道冲击动态响应研究

泡沫金属是一种具有优良力学性能的轻质多孔材料,其夹芯结构具有优异的能量吸收性能,在海洋工程管道抗爆抗冲击方面具有广泛的应用前景.文中利用ABAQUS有限元软件,结合准静态材料实验的结果,建立了泡沫金属夹芯管横向冲击数值仿真模型,研究了其动态冲击响应及能量吸收特性.同时,利用INSTRON 9350试验机开展了泡沫金属夹芯管冲击实验,将实验结果与仿真结果进行对比,验证了仿真方法的可靠性.在此基础之上,利用数值方法,研究了冲击能量、冲击位置等对泡沫金属夹芯管动态响应的影响.结果表明:外管中点处的挠度和冲击力峰值随着冲击能量的增加均呈乘幂增长,内管中点处挠度随能量增加呈线性增长;冲击位置越靠近端部,加载和卸载刚度越大.