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爆炸荷载作用下泡沫铝材料缓冲耗能特性数值分析

黎伟  阎石  齐宝欣  
【摘要】:本文提出一种利用新型功能材料——泡沫铝制成的耗能装置,利用该装置能够有效减轻爆炸荷载对结构的作用效应,提高结构的抗爆炸能力。采用理论分析和有限元数值计算相结合的方法,研究了爆炸荷载作用下耗能器的耗能性能和对结构的保护能力。运用一维应力波理论对爆炸冲击波在泡沫铝中的衰减性质进行理论分析,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分别对不加任何保护层、仅加一层钢板保护层和加钢板和泡沫铝复合保护层三种结构在爆炸冲击荷载下的动力响应进行数值模拟。结果表明:泡沫铝材料具有很好的缓冲耗能能力,冲击波在泡沫铝中传播衰减现象显著,使用泡沫铝制成新型的缓冲耗能装置能够对爆炸荷载作用下的结构起到很好的保护作用。

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