爆炸载荷作用下金属管芯夹芯板的动态响应与吸能机理研究

来源：振动与冲击杂志2024年第18期北京时间：

作者：邹朋来，蔡路军，张威,,，李嫣惠，钟冬望

单位：1. 武汉科技大学理学院湖北省智能爆破工程技术研究中心，武汉430065；2. 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室，西安710049；3. 江汉大学省部共建精细爆破国家重点实验室，武汉430056

摘要：制备简单,价格低廉,能产生显著塑性变形的薄壁金属管芯夹芯结构在抗爆炸冲击防护领域具有广泛的应用前景。本文设计了具有面板几何非对称和芯材横向密度梯度分布的新型金属管芯夹芯板，采用数值模拟的方法对其爆炸冲击响应和能量吸收机理进行了研究。获得了金属管芯夹芯板的动态响应过程与特征，讨论了起爆高度,炸药质量,面板质量分布、芯材横向密度梯度分布对变形和能量吸收的影响。研究结果表明，金属管芯夹芯板的爆炸冲击响应过程可以分为三个阶段：芯层压缩、整体变形和弹性变形恢复。随着炸药质量的增加,起爆高度的降低，金属管芯夹芯板的后面板中心位移增加，芯层能量吸收占比下降。适当增加前后面板厚度比和采用管芯密度正梯度分布的金属管芯夹芯板能更好地分散爆炸冲击波,提升芯层变形吸能效率，获得更好的抗爆效果。<br>

关键词：管芯夹芯结构；梯度；非对称；抗爆能力；能量吸收