多孔金属陶瓷功能梯度矩形板的低速冲击响应

作者：胡旭初; 付涛^*

来源：复合材料学报, 2023, 40(10): 5967-5975.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20221223.003

• 赫兹弹性理论
• 一阶剪切变形板理论
• 功能梯度矩形板
• 弹簧-质量模型
• 低速冲击

为研究多孔金属陶瓷功能梯度矩形板在低速冲击下的动力学响应，提出了一种基于赫兹弹性理论和一阶剪切变形板理论的数值分析模型，获得了低速冲击下多孔金属陶瓷功能梯度矩形板的响应解析解。根据Hamilton原理推导出功能梯度矩形板的运动方程，引入两自由度弹簧-质量(S-M)模型用于获得冲击过程中与时间相关的接触力，利用Duhamel原理和Navier法计算了多孔功能梯度矩形板的横向位移。所得结果与文献数据进行比对，验证了有效性。在此基础上，针对相关参数对功能梯度板抗冲击性能的影响进行了比对分析。结果表明：随着孔隙率、功能梯度指数和宽厚比的减小，最大横向位移减小，功能梯度矩形板的能量吸收和抗冲击性能增强。

• 单位
  机电工程学院; 昆明理工大学