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廖瑜1,2*,蒋新生1,田镇华1,王文康1,罗德涛3
Liao Yu1,2*,Jiang Xinsheng1, Tian Zhenhua1, Wang Wenkang2, Luo Detao3
摘要: 为解决油库地面钢制储罐的爆炸防护问题,设计并制备一种二维柱面双梯形负泊松比蜂窝夹芯结构(cylindrical double-trapezoidal auxetic honeycomb sandwich structure,CDT-AHSS)来为其穿上“防爆服”。通过推导该结构几何参数内联关系,解决装配偏差及相对密度预测问题。采用基于泡沫铝弹冲击的爆炸荷载模拟加载技术,弹型选用柱面平底弹,冲击速度为254m/s,结合试验与高保真度有限元数值模拟,测试并分析了CDT-AHSS防护钢板在泡沫铝弹冲击下的力学性能。研究结果表明:局部强冲击荷载作用下,CDT-AHSS呈现负泊松比变形特征。通过二次非均匀胞元重构、低梯形阻滞效应和高梯形易变形性的相互协同作用,CDT-AHSS在降低钢板整体变形和峰值振动速度,以及分散局部强冲击荷载方面,优于相同质量和附加高度的柱面六边形蜂窝夹芯结构(cylindrical hexagonal honeycomb sandwich structure, C-HHSS)。然而,采用铆固界面连接工艺还不足以完全保证结构界面应力传递的连续性及整体变形的协调性。
中图分类号: