层状复合结构的应力波传播规律及能量耗散机制研究

作者：邹有纯; 熊超^*; 殷军辉; 邓辉咏; 崔凯波

来源：振动与冲击, 2022, 41(15): 209-216.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2022.15.027

• 金属丝缠绕材料(EMWM)
• 动态冲击
• 能量耗散机制
• 复合结构

为研究层状复合结构的应力波特性和能量耗散机制，设计了碳化硅陶瓷/超高分子量聚乙烯/钛合金(SiC/UHMWPE/TC4)和SiC/TC4/UHMWPE两种复合结构，并进行了SHPB(split-Hopkinson pressure bar)试验和数值模拟。基于金属丝缠绕材料(entangled metallic wire material, EMWM)出色的能量耗散性能，设计了SiC/UHMWPE/EMWM/TC4和SiC/TC4/EMWM/UHMWPE复合结构，并进行了SHPB试验。结果表明，复合结构中的EMWM对应力波的透射传播具有延迟和阻碍效应。EMWM复合结构主要通过反射大部分入射能量来耗散冲击能量，相比于其他复合结构主要通过SiC的破坏来耗散冲击能量相比，EMWM复合结构的能量耗散机制更合理，抗冲击性能更好。UHMWPE置于SiC的背部可以充分发挥UHMWPE和EMWM的缓冲性能，减小SiC的损伤。而TC4置于SiC的背部会加剧SiC的损伤。

• 单位
  中国人民解放军陆军工程大学