《輕質梯度多孔金屬夾芯結構的彈道衝擊破壞機理研究》是依託西安交通大學，由秦慶華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：輕質梯度多孔金屬夾芯結構的彈道衝擊破壞機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：秦慶華
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
梯度多孔金屬夾芯結構是一類有廣泛套用潛力的新型輕質防護結構，研究其彈道衝擊破壞機理有重要理論意義和實用價值。本項目擬以實驗為基礎，研究梯度多孔金屬夾芯結構的彈道衝擊破壞機理。首先，利用高速氣炮高速載入裝置，實驗研究梯度多孔金屬夾芯結構的彈道行為。其次，建立梯度多孔金屬及其夾芯結構的精細結構模型，藉助有限元方法模擬彈道侵徹與貫穿過程，揭示梯度多孔金屬及其夾芯結構在彈道衝擊過程中的破壞機理，分析芯材孔構型、尺寸、應變率、彈體形狀、密度梯度分布等因素，對夾芯結構彈道衝擊破壞的影響，進而研究各結構組分對夾芯結構彈道極限速度和擊穿後彈體剩餘速度的影響以及各自的吸能表現。最後，建立梯度多孔金屬夾芯結構計算彈道極限速度和擊穿後彈體剩餘速度的分析模型。
結題摘要
梯度多孔金屬夾芯結構是一類有廣泛套用潛力的新型輕質防護結構，研究其彈道衝擊破壞機理有重要理論意義和實用價值。本項目以實驗為基礎，研究了密度梯度多孔金屬泡沫鋁夾芯結構的彈道衝擊破壞機理。實驗通過高速氣炮載入，獲得了高速衝擊下不同密度梯度多孔金屬夾芯結構的失效模式，建立了梯度多孔金屬及其夾芯結構的精細結構模型，藉助有限元方法模擬彈道侵徹與貫穿過程，揭示梯度多孔金屬及其夾芯結構在彈道衝擊過程中的破壞機理。 研究了爆炸載荷下幾何非對稱蜂窩鋁夾芯結構的動力回響及吸能機理，發展了其大撓度動力回響的理論分析模型，理論預測與實驗結果吻合得很好，結果表明，面板非對稱性對夾芯結構的變形和失效模式有重要的影響。進一步發展了爆炸載荷下金屬泡沫夾芯梁結構大撓度動力回響的簡化分析模型和爆炸載荷下金屬泡沫夾芯板大撓度動力回響分析模型，理論預測與有限元計算結果吻合得很好。 研究了密度梯度分布金屬泡沫的抗衝擊回響，提出了一個衝擊波在密度梯度泡沫金屬中傳播的理論分析模型，理論預測與有限元計算結果吻合的很好，該研究結果對梯度泡沫設計提供了重要理論依據。
