閉孔泡沫鋁夾層結構耐撞性研究（三十八）

為了分析泡沫芯層密度的影響，選取芯層密度為0.25g/cm3,0.45g/cm3和0.65g/cm3的鋁合金夾層結構作為研究對象。圖3.12(a)和(c)為三種試件的載荷-位移曲線和變形過程的比較，從圖中可以看出，其載荷-位移曲線的相似性相較大。其中AL-D25和AL-D45在第一二階段的變化趨勢基本一致，區別在于前者出現整體屈曲，并且芯層剪切破壞明顯，載荷出現斷崖式下降；而后者的失效模式以面板屈曲為主，芯層并未出現明顯芯層破裂，所以試件整體的仍具備相對穩定的承載能力，雖說載荷也出現大幅度下降，但其下降的坡度遠沒有前者陡。對試件AL-D65而言，其載荷-位移曲線與其他兩個試件的主要差別在于第一階段和第二階段交界處附近載荷出現斷崖式下降，造成這種現象的原因是某一面板出現較大尺寸的屈曲，并伴隨著大面積膠層失效，此面板基本喪失了大部分承載能力，從而導致載荷劇減，而當另一面板再次出現屈曲時，載荷仍然出現斷崖式下降。雖然試件AL-D45也出現了面板屈曲現象，但與AL-D65不同的是，前者的兩面板幾乎同時出現屈曲失效，兩面板的承載能力不至于瞬間減低，雖說承載能力有所下降，但也并未出現斷崖式下跌，而且AL-D45的峰值載荷對應的位移大約在3mm，比AL-D65的1.3mm更遲，這也從另一方面解釋了前者具有更大的峰值載荷。有趣的是，雖然三者曲線相差較大，但三種試件在第一階段和第二階段的斜率是旗鼓相當的。

從耐撞性指標圖3.12(b)中可以看出，總吸能與鋁合金夾層結構的芯層密度呈正相關趨勢，且當芯層密度為高密度時，吸能提升幅度明顯降低，而峰值載荷和比吸能會隨芯層密度增加其變化趨勢存在波動。

通過比較不同芯層高度和密度的夾層結構耐撞性指標，發現增加芯層高度和密度一定程度提高均能面內壓縮的總吸能，但當夾層結構的芯層為大高度或者高密度時，其吸能增加的幅度明顯下降，并且比吸能沒有增加反而減少。