船用泡沫铝夹层板在低温下的冲击动态响应研究

泡沫铝夹层板具有良好的动态能量吸收性能,在极地船舶抗冲击防护方面具有巨大的潜在应用前景。文章利用ABAQUS有限元软件,结合准静态拉伸压缩材料试验,建立了船用泡沫铝夹层板的低温动态冲击数值仿真模型,研究了其动态冲击响应与抗冲击性能,并采用Instran 9350落锤冲击试验机对数值仿真模型进行了试验验证。在此基础上,研究了低温和冲击能量对船用泡沫铝夹层板动态冲击响应的影响。结果表明,随着冲击能量的增加,常温和低温条件下船用夹层板的冲击力峰值、最大挠度和最终挠度遵从乘幂增长规律。与常温相比,低温下船用泡沫铝夹层板的面板变形较小,且随着冲击能量的增加,低温的影响更为显著,即船用泡沫铝夹层板在低温下具有更好的抗冲击性能。

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.