九十八、闭孔泡沫铝及其夹芯结构的高温力学行为研究

1 .2 .7边界支撑条件的影响

本小节通过半球形压头压入不同边界约束条件的夹芯板实验来研究边界条件对夹芯板力学响应的影响。三种边界条件：刚性面支撑的夹芯板、周边简支夹芯板和周边固支夹芯板。刚性夹具外径150×150 mm²，夹具中心有90×90 mm²的通孔。不同边界条件下的夹芯板压入实验结果见表6.2.4。对于周边简支和周边固支的夹芯板，能量吸收是通过对压入载荷位移曲线积分至载荷峰值得到的。

周边固支夹芯板的变形和失效模式在5.2节中已经研究过，其载荷位移曲线的两个峰值分别对应于夹芯板的上下面板破坏。实验结果发现，对于相同的材料和尺寸，周边固支夹芯板的结构刚度低于周边简支和刚性面支撑的夹芯板。同时由于边界约束的原因周边固支夹芯板在半球形压头作用时载荷最小。而周边简支的夹芯板峰值载荷与刚性面支撑夹芯板压入时差不多。与刚性面支撑夹芯板不同的是，压头侵彻的深入周边简支夹芯板的承载能力经过一段平台区域之后由于下面板的破坏迅速下降。虽然周边固支夹芯板的破坏位移最大，但是由于载荷水平太低，所以能量吸收低于相同条件下的周边简支夹芯板和刚性面支撑夹芯板。而刚性面支撑夹芯板和周边简支夹芯板的载荷水平相当，但是由于周边简支夹芯板的失效位移较小，因此压入过程中耗散的能量也较少。类似地，由于夹心板结构的质量差不多，因此对于比质量能量吸收也是刚性面支撑的夹芯板最高，周边简支夹芯板次之，周边固支夹芯板最低。对于能量吸收效率也一样。