气凝胶夹芯结构冲击吸能实验研究

针对装甲车、舰船等武器装备冲击碰撞防护需求，提出一种气凝胶夹芯冲击吸能结构，采用一级轻气炮系统，结合力传感器、高速摄像及数字图像相关技术，研究10.4m/s、15.4m/s、19.0m/s共3种较高冲击速度下7种气凝胶夹芯结构冲击吸能特性。研究结果表明：随着冲击速度的增加，7种气凝胶夹芯结构的峰值碰撞力、压垮距离、比吸能、平均碰撞力均逐渐增大；相同冲击速度下，随着气凝胶层厚度的增加，气凝胶夹芯结构的比吸能逐渐增大，峰值碰撞力呈下降趋势，碰撞力效率总体变化较小；在研究范围内，较大的气凝胶层厚度有利于结构冲击吸能特性的提高，同时避免过大峰值碰撞力对防护人员或装备的损伤。