爆炸荷载作用下泡沫铝材料缓

爆炸荷载作用下泡沫铝材料缓冲耗能特性数值分析3

日期：22-11-25 时间：02:36 来源：进口泡沫铝板

爆炸荷载作用下泡沫铝材料缓冲耗能特性数值分析3

计算实例

根据以上理论，本文结合所研究的钢板面层，泡沫铝夹层复合结构，通过具体计算分析其缓冲耗能机理。外层钢板、中间泡沫铝夹层和结构构件(钢筋混凝土构件)的参数见下表。

材料参数表

材料类型密度弹性波速波阻抗

钢板 7.8X10³ 0.5X10⁴ 3.9X10⁷

泡沫铝 6X10² 1.42X10³ 8.52X10⁵

钢筋混凝土 2.45X10³ 3.5X10³ 8.575X10⁶

假设冲击波作用在最外层钢板的峰值应力为σ_n，当应力波从钢板传到泡沫铝时，由于两种材料的波阻抗的不同，应力波将在两种材料的界面上发生反射与透射，则进入泡沫铝缓冲层的应力波峰值为σ₁₂，根据式(4)和式(5)可得；
σ_T₂=(2ρ₂c₂/ρ₁c₁)*σ_u=0.043σ_n (6)
然后应力波穿过泡沫铝缓冲层最后进人混凝土结构构件，同样在两种材料界面上发生反射和透射，此时进人混凝土构件的应力波峰值为σ_T3，同理可得：
σ_T3=（2ρ₃c₃/ρ₃c₃+ρ₂c₂）*σ_T2=1.819X0.043σ_n=0.078σ_n (7)
泡沫铝缓冲层使结构的应力只有初始冲击波应力的0.078倍，由此可见，加泡沫铝复合面层，可以明显地降低结构所承受的冲击荷载，有效地保护结构，使其避免了严重的破坏。

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