冲击载荷下实心与空心颗粒材料缓冲性能的对比试验研究EI北大核心CSCD

空心颗粒材料与实心颗粒材料相比,可以在节约材料消耗的同时达到轻质化目的,是具有良好发展前景的缓冲材料。在测量单个空心及实心颗粒物理特性的基础上,通过物理试验从冲击力第一峰值和缓冲耗时两个方面探讨了冲击能量、颗粒床厚度和颗粒粒径等因素对空心及实心颗粒材料缓冲性能的影响。试验结果表明:单个空心颗粒的等效弹性模量及回弹系数均小于实心颗粒。当冲击能量较小时,空心颗粒材料对峰值冲击缓冲效率优于实心颗粒材料,当冲击能量较大时,空心颗粒缓冲性能的优势主要体现在对峰值冲击力的减弱。空心颗粒材料的临界厚度小于实心颗粒材料,但在颗粒床厚度较小时的缓冲效率比实心颗粒差。颗粒粒径对空心及实心颗粒材料缓冲性能的影响呈现相反的趋势,振动耗能是影响空心颗粒缓冲性能的主要因素。空心颗粒的内外径满足一定比例关系时会达到最优的缓冲性能,因此颗粒粒径超过平衡粒径后,空心颗粒材料相较于实心材料不再具有缓冲性能的优势。