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眾所周知沖擊破壞一般有三種形式：發(fā)生塑性變形而不破壞；穿透試樣但未有脫落；沖擊打下一部分試件一起飛出。本文針對有良好發(fā)展前景的泡沫鋁夾芯板材進行SHPB動態(tài)沖擊實驗測試，觀察研究不同閉孔泡沫鋁的防護結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能。充分利用泡沫金屬的性能優(yōu)勢，減少防護結(jié)構(gòu)的缺點的影響是學(xué)術(shù)界關(guān)注的重點，將其與傳統(tǒng)致密材料結(jié)合起來組成夾芯構(gòu)件是一個重要的研究方向。

泡沫金屬以及由泡沫金屬組成的分層結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐步應(yīng)用于沖擊波的防護領(lǐng)域，但是在材料密度以及形狀等別的選擇上還有分歧，因此需要對泡沫金屬在應(yīng)力波的衰減特性上進行深入的研究。

本文在廣泛調(diào)研閉孔泡沫材料的動態(tài)力學(xué)性能研究的基礎(chǔ)上，首先討論了閉孔泡沫材料的動態(tài)測試技術(shù)，同時通過設(shè)計的實驗方案研究了閉孔泡沫材料中沖擊波的傳播特性，以及閉孔泡沫材料作為夾心的分層結(jié)構(gòu)中沖擊波的傳播特性，重點討論了鋼板與閉孔泡沫鋁芯體組成的不同結(jié)構(gòu)的動態(tài)沖擊行為的影響，最后本文還對所研究的問題進行了有限元方法的數(shù)值模擬為泡沫鋁夾芯板結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能提供了依據(jù)。

本文內(nèi)容的結(jié)構(gòu)主要安排如下：第二章是在文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上，主要分析了閉孔泡沫鋁的動態(tài)沖擊變形的力學(xué)行為及其在不同應(yīng)變率范圍內(nèi)的吸能特性，以及對泡沫金屬的孔徑效應(yīng)和基體對于閉孔泡沫鋁的變形和吸能特性的影響進行分析。第三章設(shè)計了閉孔泡沫鋁夾芯板在SHPB下的動態(tài)沖擊實驗，測量閉孔泡沫鋁作為芯體的三明治結(jié)構(gòu)在分離式霍普金森壓桿沖擊載荷下能量衰減特性。第四章對第三章的實驗進行了數(shù)值模擬，閉孔泡沫鋁夾芯板防護結(jié)構(gòu)抗沖擊的數(shù)值模擬是通過LS-DYNA有限元程序來進行的。并對不同閉孔泡沫鋁防護結(jié)構(gòu)中沖擊波的衰減進行比較，最后總結(jié)給出閉孔泡沫鋁夾芯板結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。