泡沫铝夹芯板厚度对防爆墙侵彻深度影响研究

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。     

聚脲涂覆钢板复合结构抗爆性能研究

为了研究聚脲涂覆钢板复合结构的抗爆性能，对其进行了不同涂层厚度和不同炸药量的爆炸加载试验。利用三维激光扫描仪对聚脲涂覆钢板复合结构试验前后的形貌进行扫描，得到复合结构的中心挠度变化特征；运用DH5960超动态应变仪对复合结构的应变以及冲击波超压特点进行分析，得到应变和冲击波比冲量随聚脲涂层厚度的变化规律。研究结果表明：在等厚度钢板、180 gTNT当量爆炸荷载下，聚脲涂层厚度在0～2.76 mm范围内增加时，挠度呈线性减小，应变峰值先增大后减小，靶后冲击波超压峰值先减小后增大，冲击波比冲量先增大后减小，并在涂层厚度为1.70 mm时达到最大值。因此选择合适的聚脲涂层厚度能有效提高复合结构的抗爆性能。