泡沫铝夹芯板的三点弯曲疲劳性能

为探讨夹芯板结构准静态下的弯曲失效模式和疲劳性能,以304不锈钢为面板,7050铝合金基体闭孔泡沫铝为芯层,组成泡沫铝夹芯板结构。基于三点弯曲试验获得夹芯板结构损伤变形过程和静态峰值载荷。通过三点弯曲疲劳试验得到疲劳寿命和破坏形式,采用最小二乘法和极大似然法绘制夹芯板的S-N和P-S-N曲线,并进行对比分析。结果表明:夹芯板在静态加载时的弯曲失效与载荷-位移曲线相吻合;在疲劳加载时失效方式较为单一,90%的试件因芯层断裂而失效。夹芯板疲劳寿命随着面板厚度的增加而增加,当芯层密度从0.60 g/cm^(3)增加到0.73 g/cm^(3)时,疲劳寿命反而出现下降;当芯层密度为0.60 g/cm^(3),面板厚度为0.6 mm时,夹芯板结构对加载水平敏感度最低。研究结果为夹芯板结构工程应用提供了设计基础。

泡沫铝衰减冲击波峰值压力的理论及数值分析

为比较系统地了解表面粘贴泡沫铝及其夹芯层对结构上作用冲击波峰值压力的衰减性能与影响因素,运用理论及数值模拟方法分析了泡沫铝及其夹芯层衰减冲击波峰值压力的性能。并讨论了影响泡沫铝及其夹芯层衰减冲击波峰值压力的几个主要因素。研究结果显示,在达到压实应变之前,表面粘贴泡沫铝及其夹芯层能有效地衰减冲击波的峰值压力。达到压实应变后,泡沫铝及其夹芯层对冲击波峰值压力的衰减性能下降。孔洞形式、相对密度对泡沫铝衰减冲击波峰值压力具有明显地影响,面板材料对泡沫铝夹芯层衰减冲击波峰值压力的性能也有一定的影响。要取得较好地衰减冲击波峰值压力的性能需综合考虑以上因素进行优化设计,否则可能出现粘贴的泡沫铝或其夹芯层达不到衰减结构上冲击波峰值压力的目的。

阻尼层对泡沫铝芯三明治板隔声特性的影响分析

以泡沫铝芯三明治板为研究对象,采用混响室隔声测试研究铺设阻尼层对其隔声量的影响。基于统计能量法理论,用VA One软件对其进行隔声量仿真分析及建模验证。基于验证模型,进一步分析了阻尼材料厚度及材料密度对复合板隔声量的影响。试验结果表明,铺设6 mm阻尼对泡沫铝芯三明治板整体隔声性能提高,尤其是高频区域隔声量有显著提升,高达10 d B。VA One统计能量法仿真预测结果表明,对铺设阻尼的泡沫铝芯三明治板进行隔声量趋势预测计算是可行有效的,且参数调研结果表明,阻尼层厚度对三明治板隔声量有一定程度影响,阻尼厚度每增加1 mm高频区域隔声量提高约2 d B;阻尼材料密度对复合板隔声量影响不大。相关结果为泡沫铝芯三明治板隔声优化提供参考。

双层泡沫铝夹芯板抗冲击性能数值研究

泡沫铝材料具有轻质高强和吸能比高等特性常用于抗爆结构。为研究双层泡沫铝夹芯板在冲击荷载下的动力学响应,建立TNT炸药-双层泡沫铝夹芯板-空气的三维有限元模型,采用ALE多物质流固耦合算法分析双层泡沫铝板在冲击荷载作用下的弹塑性变形机理、能量吸收特性。研究结果表明:在相同加载条件下,双层泡沫铝夹芯板要比单层泡沫铝夹芯板有着更强的抗冲击性能;随着面板厚度的增加,泡沫铝板在冲击荷载作用下的塑性变形明显减小,结构的整体安全性增加,但是整体吸能缺减小;上层面板与上夹芯层占结构总吸能较大;正梯度板结构要优越于相同厚度的面板结构,为设计优质抗冲击双层泡沫铝板提供参考依据。