泡沫金属夹芯结构基于多层结构的多功能优化设计②

Suvorov和Dvorak尝试在面板和泡沫芯层之间增加韧性夹层(interlayer)来保护泡沫芯层，主要研究了两种夹层材料：一种刚性不可压缩的聚氨酯材料(PUR)和一种柔性可压缩的弹性泡沫材料(EF)。两种夹层材料都对泡沫芯层起到了有效的保护作用。Jiang和Shu通过有限元模拟研究了传统夹芯结构中增加夹层的影响，结果表明，新型结构可有效降低泡沫芯层在冲击加载点处的局部压溃和屈曲。
Mamalis等通过在夹芯板芯层上下两面增加复合材料或木质夹层来提高结构抗冲击能力，并通过有限元模拟进行了材料和结构的优化。Yang等引入了多层夹层结构设计，研究了四种不同芯层结构的夹芯板在整体和局部爆炸载荷作用下的动态响应。Lim等采用有限元模型对夹层夹芯板进行多目标优化，探讨在保证高能量吸收的情况下降低夹芯结构的质量。如上所述，泡沫金属夹芯板多层结构优化设计已得到广泛的研究，但是同时考虑此类复合结构的隔热性能和冲击性能的研究基本上是空白。而泡沫金属夹芯结构作为空间飞行器中轻质承载吸能构件的潜在应用背景和越来越广泛的应用需求，使得深入研究泡沫金属夹芯结构特别是多层夹心板在高温下的力学和热学性能以及热力耦合效应变得十分迫切。