泡沫铝压缩试验及等效仿真模型研究

作者：王佳铭; 谭跃东; 靳智慧; 闫莉莹; 纪程; 李志刚^*; 邵特立

来源：西南交通大学学报, 2023, 58(01): 91-116.

• 泡沫铝
• 应变率
• 相对密度
• 吸能
• 等效模型
• 直升机耐坠性

为了研究泡沫铝结构在直升机耐坠性设计中的应用效果，本文基于万能材料试验机和霍普金森压杆分别对两种相对密度的闭孔泡沫铝在准静态（0.001/s）和高应变率下（500/s、1 000/s）的力学性能进行了测试；然后，建立了可反映应变率效应的泡沫铝等效有限元模型；最后，将泡沫铝等效模型应用于直升机驾驶舱耐坠性的仿真中，分析了置入不同密度泡沫铝等效模型后直升机受到的冲击和变形情况.结果表明：泡沫铝的平台应力以及质量比吸能随相对密度、应变率的增加而增加，但密实化应变则相反；泡沫铝等效有限元模型与实验结果曲线保持一致，模型准确性较高；此外，通过置入两种密度的泡沫铝材料，驾驶舱地板的最大变形量分别减少了28%和73%，机身部件的承载压力平均减少了28%和42%，高密度泡沫铝承载能力更强，效果更好.

• 单位
  北京交通大学