泡沫铝填充金属波纹板耦合增强机理研究

闫雷雷^1,2，赵雪¹，赵静波¹，李斌潮³，张钱城²，卢天健²

1. 空军工程大学2. 西安交通大学多功能材料和结构教育部重点实验室3. 西安航天动力研究所

摘 要：将闭孔泡沫铝填充到空心金属波纹板孔隙当中即可获得泡沫铝填充波纹板结构,对其准静态压缩吸能特性进行实验表征。研究表明,泡沫铝填充波纹板其压缩应力远高于泡沫铝与空心波纹板二者单独压缩应力之和,表现出明显的耦合增强效应,其单位质量峰值抗压缩强度及单位质量能量吸收率(SEA)可分别高达对应空心结构的6.3及14.8倍,即使和泡沫铝相比,其SEA仍可提高50%以上。进一步通过对空心波纹芯体结构的屈曲变形模式研究表明,泡沫铝的填充给予了波纹芯体单元足够强的横向支撑,使其变形模式转变为空心结构难以产生的更加高阶的屈曲变形模式,屈曲波长变短,产生耦合增强效应。

关键词：泡沫金属;波纹板;应力-应变;耦合增强;屈曲;