孔洞排布对PMMA多孔材料冲击响应行为的影响

• 作者: 喻寅 张成成 张睿智 沈强 罗国强 费细欢
• 来源期刊: 高压物理学报
• 关键词: 多孔材料 孔洞排列模型 冲击波 冲击加载
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 高压下物质的动态响应
• 页码范围: 122-131
• 页数: 10页
• 分类号: O347.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.11858/gywlxb.20200542

摘要

多孔材料具有轻质、缓冲减震、吸能等特点,在加载路径调控、爆炸或冲击防护领域具有广泛的应用前景.采用格点-弹簧模型(离散元方法),模拟多种孔洞排布方式的PMMA多孔材料在冲击加载过程中的早期孔洞塌缩破坏、应力分布与粒子速度等冲击响应行为.结果 表明:在冲击加载过程中,裂纹萌发于孔洞侧向(垂直于冲击波方向)附近区域,孔洞破坏形式以剪切断裂为主;在不同的孔洞排列模型中,孔洞与孔洞之间均存在剪切裂纹相互贯通现象,促进孔洞体积压缩致密化,且孔洞排列方式不影响冲击波传播速度;四角点阵模型有效减缓孔洞附近区域的应力集中;四角点阵、三角点阵、锥形递减排列、锥形递增排列模型都显著影响PMMA多孔材料的冲击波阵面平整性;孔洞的随机排列模型对降低粒子速度最有效,四角点阵排列模型对降低波阵面后压力贡献最大.