SPS夹层结构落锤冲击试验研究

SPS(sandwich plate system)夹层结构具有良好的缓冲吸能特性,在舰船抗冲击防护方面具有广阔应用前景。利用落锤碰撞冲击试验设备开展SPS夹层结构动态冲击试验研究,并与加筋板进行抗冲击性能对比分析,探讨SPS夹层结构在落锤冲击载荷下的损伤模式,撞击力变化及能量吸收等特性,获得SPS夹层结构在碰撞载荷作用下的耐撞性性能。试验研究结果表明,在等质量前提下,SPS夹层结构耐撞性能显著优于加筋板,主要通过结构的整体塑性变形和芯层压缩变形吸收冲击能量,使得SPS夹层结构的损伤破口明显小于加筋板,SPS夹层结构的撞击力峰值比加筋板减小28.5%;基于试验数据验证有限元仿真结果的可靠性,对比加筋板计算结果可知,SPS夹层结构吸能增幅为24.33%。研究成果有望为舰船轻量化设计及安全防护设计提供参考。