关键词： Energy absorption   Density graded foam   Voronoi structure   Numerical analysis   Blast mitigation  

摘要： A numerical approach is carried out to investigate the energy absorption efficiency of density graded aluminium foam. Effects of blast load impact velocity, loading duration and sample thickness on the input energy density and output energy density of the graded foam are investigated. The stochastic meso-scale aluminium foam structure is generated by adopting a 2D Voronoi technique and the commercial software ANSYS/LS-DYNA is used for the FE modelling. Parametric study shows that the density graded aluminium foam is effective in improving energy absorption capability while keeping a lower stress transmitted to the substrate or the protected structure if it is properly designed.

关键词： 复合材料   吸能   弹道冲击   剩余强度  

摘要： 为探讨由SW100/5228A玻璃纤维编织(GFRP)层板与CCF-1/5228A碳纤维复合材料(CFRP)层板以不同比例组成的功能梯度板的吸能性能,用重量80g直径23mm的弹丸对六种比例组成的功能梯度板进行了速度约70m/s的弹道试验。对弹击后的试样进行了损伤分析和剩余强度试验,通过C扫描发现,大面积损伤往往发生在中间层。随着玻璃纤维编织层厚度比例的增加,梯度板的吸能性能有所提高。通过对比背板变形发现,玻璃板厚度比例占5%的功能梯度板适合做结构的防弹装甲板材,而占30%比例的功能梯度板更适合作为人体防护板。

关键词： 多孔铝合金   梯度孔径   压缩屈服强度   能量吸收  

摘要： 采用渗流法制备了具有梯度孔径结构的多孔铝合金,通过压缩试验对具有不同相对密度的多孔铝合金的压缩屈服强度及能量吸收性能进行了研究。结果表明:梯度孔径多孔铝合金的压缩应力-应变曲线包含两个阶段,即弹性变形阶段和塑性屈服阶段;其压缩屈服强度与Ashby-Gibson模型吻合良好;此多孔铝合金的压缩屈服强度、能量吸收能力均随相对密度的增加而提高。