测试设备缓冲材料抗冲击性能的仿真和评估

来源：计算机测量与控制杂志2014年第7期北京时间：

作者：邬琦,杨江涛

摘要：缓冲材料的可靠性是影响设备工作稳定性的关键;以泡沫铝和聚氨酯为研究对象,用有限元分析法模拟两者在冲击环境下的力学响应;采用ANSYS/LS-DYNA软件进行了弹体的侵彻环境分析,针对子弹速度为300 m/s和1 000 m/s的情况分别进行动力学仿真实验,研究了两者的抗冲击性能;采用安全冲击速度Janssen系数和缓冲系数C作为衡量测试设备缓冲材料性能好坏的评价标准;根据ANSYS/LS-DYNA的实际仿真结果可得,当子弹速度为300 m/s时,聚氨酯的Janssen系数为0.8,泡沫铝的Janssen系数为1;当子弹速度为1 000 m/s时,聚氨酯的Janssen系数为0.08,泡沫铝的Janssen系数为0.112;且聚氨酯和泡沫铝的缓冲系数C分别为0.61和11;实验数据结果表明,泡沫铝的抗冲击性能优于聚氨酯,具有明显的优越性和广泛的应用前景。

关键词：泡沫铝;聚氨酯;冲击;有限元分析;性能评估