泡沫铝夹芯板厚度对防爆墙侵彻深度影响研究

作者：陈海洋; 金翰呈; 李雄姿; 岳宝兵; 李小双; 肖定军^*

来源：化工矿物与加工, 2023, 52(10): 46-61.

DOI：10.16283/j.cnki.hgkwyjg.2023.10.007

• 泡沫铝夹芯板厚度
• 防爆墙
• 侵彻深度
• 单位面积能量耗散
• 破片
• 初始速度

为了确定泡沫铝夹芯板的厚度与防爆墙侵彻深度的关系，采用理论、实验和数值模拟相结合的方法对破片冲击防爆墙的过程进行了系统研究。首先，采用一级轻气炮和应变测试系统，测得破片冲击防爆墙的侵彻深度并得到破片冲击防爆墙过程中的速度衰减规律，为数值计算中本构模型、材料参数的合理选择提供了依据；其次，通过一维波动理论计算了不同材料的波阻抗，分析并得到了较为合理的材料结构形式，为数值计算的工况设计提供了依据；最后，采用数值模拟方法系统分析了破片侵彻防爆墙的过程，获得了泡沫铝夹芯板厚度对防爆墙侵彻深度的影响规律。研究结果表明：破片侵彻深度随着初始速度的增大呈先增大后减小再增大的趋势，临界速度分别为800 m/s和1 500 m/s;破片侵彻深度的临界速度随着泡沫铝夹芯板厚度的增加出现“滞后”效应；单位面积吸收的能量与破片侵彻深度呈负相关，单位面积吸收的能量越多，破片的侵彻深度越小。该成果对合理设计防爆墙结构以及有效提高其对破片的防护能力具有一定的指导作用。

• 单位
  西南科技大学