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泡沫鋁子彈撞擊下多孔金屬夾芯板的塑性動力響應研究四

多孔金屬夾芯板的性能
(1)良好的抗沖擊性及能量吸收特性
泡沫鋁是一種輕質的具有能量吸收和抗沖擊性能的多孔材料，相對密度低，高比強度，將其夾在兩層金屬板中間構成夾芯梁或板，或填充在金屬空心圓簡內則既能滿足構件的剛度和強度要求，又能滿足高能量吸收特性的要求。桂良進等通過對泡沫填充管的能量吸收特性的研究說明了這一點。
(2)良好的抗振性
泡沫鋁夾芯結構具有很高的阻尼特性，泡沫鋁本身就是一種輕質高阻尼材料，其金屬框架及孔隙結構具有高能量吸收的特性，阻尼值可達到鑄鐵材料的5~10倍。將其應用于夾芯結構，作為阻尼層發生振動時還會被迫伸縮，層內產生較大的剪切應力和應變，因此會損耗更多的能量。特別是泡沫鋁和金屬殼間的接觸性對結構阻尼有極大的影響，如果接觸表面間在壓力作用下可以相對滑動，則會產生附加的界面阻尼作用，阻尼效應由界面的干摩擦產生，這就使得過量的振動可得到有效的衰減。如蒂 吉斯切等關于填充泡沫鋁后的兩根鋼管的研究表明，填充泡沫鋁后的鋼管較填充前平均阻尼增量為133%~645%(對于不同的填充條件，阻尼增量有所不同)，但若在相同填充條件下的兩根鋼管增量值相差較大，則它們機械阻尼的行為機制是有所不同的，以300%增量為假想的阻尼機制分界線，對低于此線的鋼管來說，材料本身的阻尼起主要作用，此時，泡沫材料與鋼管之間無相對運動，因此沒有任何的摩擦或連接阻尼：若鋼管內表面輕微生銹，或由于壓力、表面粗糙度、孔隙中的介質等因索造成管子與泡沫材料之間的金屬與金屬的接觸不完全，此時就會有摩擦阻尼的現象發生，這時材料阻尼和摩擦阻尼共同作用使其阻尼增量遠高于分界線。利用這一點可適當增加摩擦阻尼來提高泡沫鋁夾芯結構的抗振性。
(3)良好的吸聲性能
泡沫鋁吸聲板是一種先進的吸聲材料，其吸聲性能除了與材質有關外，還與材料厚度、覆面材料、空腔大小等有關。鐘祥璋等經對厚度為8mm的毛板、表面裝飾噴涂板以及后背貼--層鋁箔的復合板的無規入射(混響法)吸聲性能分析表明，泡沫鋁吸聲板是消聲器用的理想吸聲材料。它能經受氣流沖刷，而月耐受高溫，不僅適用于一般通風空調消聲器，還適用于具有高溫氣流的消聲器使用。相關數據見表1-1.

                                   表1-1  低于500低頻段的平均吸聲系數

項目                                           吸 聲 性 能 

板背未貼鋁箔                 0.14                         0.29                              0.38

8板背貼鋁箔                 0.45                         0.65                              0.74

增加百分比(%)                221.4                        124.1                             94.7