横向爆炸载荷下泡沫铝填充管的动态响应

张春云，刘志芳

（太原理工大学机械与运载工程学院应用力学研究所，山西 太原 030024）

泡沫铝填充管因具有构造和加工技术简单、生产成本低且效率高等优点，被广泛应用在各种类型工程结构中。在实际工程中，填充管会承受各种类型的冲击载荷，甚至爆炸载荷，因此冲击载荷下填充管的安全性受到了越来越多的关注，填充管的动态响应引起了国内外学者的研究兴趣。

基于空管的特点及其在工程中的广泛使用，学者们开始了对空管的研究。根据大量爆炸实验，Henrych[1]建立了经验公式，对TNT 炸药在空气中爆炸形成的冲击波压力峰值进行理论分析。Wierzbicki 等[2]基于地基梁模型，考虑圆柱壳在冲击和爆炸载荷作用下产生轴向拉伸与圆周方向弯曲的特点，提出了研究壳的动态响应问题的分析方法。于博丽等[3]基于地基梁模型，采用模态分析法，建立了横向爆炸载荷下圆柱壳跨中挠度的理论分析模型，实验研究与数值模拟验证了该模型的合理性，结果表明圆柱壳的长径比、厚度对圆柱壳的变形模式有较大影响。Li 等[4]通过实验研究了横向爆炸载荷下圆柱壳的变形模式，包括局部塑性变形、菱形形状的大的塑性变形与大的非弹性变形。基于圆的变形模式，使用刚塑性分析法，建立了圆柱壳跨中挠度的理论分析模型，解析解小于最终跨中挠度。Brochard 等[5]基于理想刚塑性地基梁模型，提出了一种可以预测水下爆炸产生的冲击波致使圆柱壳破坏的分析方法。……