九十五、闭孔泡沫铝及其夹芯结构的高温力学行为研究

1.2.4面板厚度的影响

三种不同厚度的面板和三种不同厚度的泡沫铝芯层组成的夹芯板试件进行了半球头压入实验，实验详情和结果见表6.2.1。表中夹芯板压入过程中的能量吸收定义为夹芯板压入载荷位移曲线积分至压实位移δd处的值，比质量能量吸收定义为单位质量的夹芯板压入过程中吸收的能量，ψ为5.2.4节中定义的能量吸收效率因子。从表6.2.1中可以看出，相同厚度的泡沫铝芯层的夹芯板，随着上面板厚度的增大，夹芯板的能量吸收效率也增大。夹芯板的能量吸收和比质量能量吸收随面板厚度的变化如预料的一样，对于不同泡沫芯层厚度的夹芯板，面板厚度大的夹芯板具有较高的压入载荷值，因此压入过程中吸收的能量也高。对于本文研究的厚度范围内，夹芯板在压入过程中吸收的能量以及比质量能量吸收都随着面板厚度的增大而线性增长。

1.2.5芯层厚度和相对密度的影响（1）

当面板厚度H_uf=1.5mm，刚性面支撑的夹芯板在半球形压头准静态压入时芯层厚度对压入响应的影响。夹芯板试件参数和压入实验结果见表6.2.1。在压头压入过程中，闭孔泡沫铝芯层对于复合材料面板起着弹塑性支撑的作用，会对夹芯板结构失效破坏位移产生影响。同时，当上层面板失效破坏后，随着压头的压入泡沫铝芯层被压溃和压实，泡沫铝芯层的厚度对夹芯板压入响应中载荷平台的长度起着决定性作用。因此，工程实际应用中的夹芯板结构，如覆盖牺牲层等，其泡沫铝芯层的厚度是非常重要的，因为它直接影响结构的能量吸收性能。对于本文研究的三种不同厚度的复合材料面板组成的夹芯板结构，其在压入过程中的能量吸收、比质量能量吸收以及能量吸收效率都随着泡沫铝芯层厚度的增大而线性增长。也就是说，增大夹芯板结构的面板厚度可以提高结构的能量吸收和能量吸收效率。

本节同时进行了不同相对密度(p=14.1%,19.6%和23.3%)的泡沫铝芯层夹芯板的半球头准静态压入实验，所有的夹芯板试件具有相同的面板芯层厚度（H_uf=1.5mm；H_lf=2.5mm；H_c=15mm）和刚性面支撑边界约束条件。