金属泡沫铝在新型防爆罐中的应用研究
  • 【摘要】

    多孔泡沫金属具有优异的多功能复合特性,人们对这种新材料已经取得了很多研究成果,随着对这种新材料研究的深入,泡沫金属尤其是泡沫铝被广泛地用于工程实实践中.由于泡沫金属在压缩过程中,有长而平的应力平台,因而可以吸收大量的能量,这种具有优异吸能特性的材料在防护领域里具有很好的应用前景.本文将闭孔泡沫铝材料引入到新型防爆罐设计中,首先通过衬入泡沫铝材料和未衬入泡沫铝的管道在爆炸载荷下,冲击波在管道中的传播... 展开>>多孔泡沫金属具有优异的多功能复合特性,人们对这种新材料已经取得了很多研究成果,随着对这种新材料研究的深入,泡沫金属尤其是泡沫铝被广泛地用于工程实实践中.由于泡沫金属在压缩过程中,有长而平的应力平台,因而可以吸收大量的能量,这种具有优异吸能特性的材料在防护领域里具有很好的应用前景.本文将闭孔泡沫铝材料引入到新型防爆罐设计中,首先通过衬入泡沫铝材料和未衬入泡沫铝的管道在爆炸载荷下,冲击波在管道中的传播衰减情况对比,验证了泡沫铝的抗爆消波能力,为泡沫铝应用于新型防爆罐提供铺垫.在爆炸测试方面,本文用自制的PVDF(Polyvinylidene Flioride,聚偏二氟乙烯)传感器进行测量,对PVDF在分离式霍普金森压杆(SHPB-Split Hopkinson Pressure Bar)上进行了动态标定,得到传感器的灵敏系数,再通过近场爆炸测试,对传感器和测试线路进行了改进,提高了测试线路的抗干扰能力,最大限度的消除了高温、电离等因素对测试结果的干扰影响,用PVDF传感器直接测量近场爆炸载荷.本文的重点是将泡沫铝夹芯结构用于防爆罐的设计和应用中,通过缩比模型的实验研究,对近场爆炸载荷下,泡沫铝夹芯结构的抗爆吸能效果进行了研究,发现外面板对泡沫铝夹芯的约束能力直接影响到泡沫铝夹芯的吸能充分情况,在实验中了解到用泡沫铝夹芯结构设计的新型防爆罐与传统的多层复合防爆罐相比,具有明显的抗爆能力,甚至能承受低于最高抗爆量两次爆炸载荷而罐体外壁不会破裂,并通过数值模拟对其进行了对比,再次验证了新型防爆罐具有的优势. 收起<<

  • 【作者】

    陈虎林 

  • 【学科专业】

    力学

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    西安交通大学

  • 【导师姓名】

    卢天健

  • 【学位年度】

    2009

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    泡沫铝%能量吸收%抗爆消波%PVDF压电传感器