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泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動力響應研究四十八

（4）能量吸收
設法改善夾芯板的能量吸收能力是優(yōu)化設計的一項重要內(nèi)容，因此非常有必要了解撞擊載荷下夾芯板各組成部分的能量吸收情況。下邊分析了泡沫子彈沖量、夾芯板的面板厚度、泡沫鋁芯層厚度及相對密度對夾芯板的能量吸收能力的影響。

圖4-22給出子彈撞擊沖量對泡沫鋁夾芯板各部分能量吸收的影響結果。沖量范圍為0.5N.s~3.5N.s。撞擊沖量的增加(增量百分比分別為：100%，50%,33.3%,25%，20%，16.7%和14.3%)導致了夾芯板吸收的能量的增加(增量百分比分別為：240%，98.93%，74.9%，60.4%，50.72%和43.05%)，可見，隨沖量增幅的減小能量的增幅也顯著減小。進一步擬合數(shù)據(jù)點發(fā)現(xiàn)，泡沫鋁夾芯板吸收的總能量與沖量的平方近似成線性關系，與理論分析一致。

通過前面的研究發(fā)現(xiàn)，增加夾芯板的面板厚度可以有效控制結構的最終變形，提高其抗撞擊能力。進一步了解面板厚度對結構變形中各部分的能量吸收情況也非常重要。圖4-23給出了面板厚度對結構能量吸收能力的影響的計算結果。由于芯層密度與面板密度相差較大(比值約10%)，面板厚度的增加使得夾芯結構的整體質(zhì)量的增加比例較大，從而其剛性變大，致使子彈撞擊時與前面板的接觸時間縮短，因此結構吸收的能量減小。可見，采用較薄的面板能夠提高能量吸收能力，但是，如果面板太薄又容易被剪切而破壞，抵抗變形的能力也隨之降低。