复合泡沫填充管的高g值冲击防护特性

目的 为避免或减小高g值冲击对弹内轻质元器件的破坏,应加强对轻质元器件缓冲防护结构的研究。方法 基于新型复合泡沫和通孔泡沫铝的2种泡沫填充管,通过万能试验机和落锤冲击系统研究了2种泡沫填充管的静动态力学特性,并运用数值模拟方法研究高g值冲击下等质量的泡沫填充管与夹芯管的加速度缓冲效果和吸能机制。结果 数值模拟所得结构变形和落锤加速度与实验结果较为一致,验证了数值模拟方法的可靠性。复合泡沫平台应力具有显著的应变率效应,其填充管压溃载荷平稳且高于泡沫铝填充管,比泡沫铝填充管体现出更优异的高过载防护性能。等质量的泡沫夹芯管的抗冲击性能优于填充管,2种泡沫填充而成的夹芯管具有相似的高过载防护性能,泡沫材料压缩行为对夹芯管压溃载荷特征的影响低于填充管。结论 所得结果对轻质元器件的高g值缓冲防护有较强的指导意义。     

基于分子动力学的β-HMX结晶形貌预测

为了研究温度对β型奥克托今（β-HMX）晶体结晶形貌的影响,在二甲基亚砜（DMSO）溶剂体系中,基于分子动力学模拟方法,采用修正后的附着能模型,分别模拟了298K、328K、358K、388K和418K条件下β-HMX晶体的晶习、能量和晶体形貌。结果表明：温度对HMX的晶体形貌有显著影响。不同晶面受温度影响的程度不同,（10-1）和（020）晶面生长易受温度影响。（10-1）晶面的修正附着能绝对值最大,晶面生长速率最快,相对于其他晶面趋于消失,最终在HMX晶体中无法保留;（020）晶面的修正附着能绝对值最小,晶面生长速率最慢,最终使该晶面在HMX形貌中显露出来。     

漂珠聚氨酯复合泡沫力学特性及本构模型研究

以粉煤灰漂珠为主要组分的复合泡沫具有较高的比强度和比吸能,在轻质抗冲击结构设计和缓冲防护领域极具应用潜力。然而,漂珠尺寸和增强相等因素对材料力学性能和行为的影响机制尚不清楚,且当前研究尚未构建该类复合泡沫的力学模型,不利于开展结构设计中材料选型和数值仿真等工作。为此,该研究针对漂珠尺寸和蜂窝铝增强相对复合泡沫的力学性能和变形行为的影响规律进行系列准静态压缩实验研究,在此基础上采用Avalle理论构建该复合泡沫的力学模型。结果表明:①当相对密度小于0.29时,漂珠尺寸对复合泡沫的力学性能几乎没有影响;当相对密度大于0.29时,漂珠尺寸对复合泡沫力学性能的影响随密度的增大而增大;②对于含增强相的复合泡沫,含小尺寸漂珠的复合泡沫力学性能有明显提高,铝蜂窝的额外增强效果对包含小尺寸漂珠的复合泡沫更为明显,该增强机制主要是将材料的初始失效模式由剪切转变为轴向压溃;③使用Avalle理论构建的本构模型,其应力平台阶段和能量耗散特性的拟合与实验结果一致,可较为准确地预测该材料的基本力学性能。该研究可为粉煤灰的综合利用及其复合泡沫在轻质抗冲击结构设计中的应用提供理论参考和基本预测模型。