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机械强度2025年第09期:内爆炸载荷下夹芯管设计与动态响应分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:栗弘烨;李子豪;秦晓峰;李世强;

单位:太原理工大学航空航天学院应用力学研究所;北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室;

摘要:夹芯结构因轻质、吸能特性,在航空航天、国防等领域应用广泛,提升其在内爆炸载荷下的抗爆性能具有重要意义。设计了圆环夹芯管(R)、聚氨酯泡沫夹芯管(F)、圆环-聚氨酯泡沫混合夹芯管(RF)3种结构,并以无填充夹芯管(A)为对照组,通过内爆炸载荷试验与有限元模拟,对比分析了4种结构在不同炸药量下的变形模态与能量吸收能力,同时探究了泡沫填充方式对夹芯管力学性能的影响。与对照组相比,在TNT当量为24、36、48 g时,F、R、RF结构的无量纲化挠度均有不同程度的降低;TNT当量48 g时,RF结构比吸能较R结构提高5%,其抗爆性能最优。此外,当TNT当量大于37.39 g时,圆环内填充泡沫(FR结构)抗变形能力最强;小于该值时,圆环与管壁空隙填充泡沫(RF结构)抗爆性能最佳。

关键词:夹芯圆管;;圆环芯层;;聚氨酯泡沫;;内爆炸载荷;;抗爆性能

基金资助:爆炸科学与安全防护全国重点实验室(北京理工大学)开放课题(KFJJ24-03M)~~