纤维金属层,用于高延展率的应用,具有层层的冲击阻抗调
Anand Pai1, Marcos Rodriguez-Millan2, Chandrakant R Kini1
1Department of Aeronautical and Automobile Engineering, Manipal Institute of Technology, Manipal Academy of Higher Education, Manipal, Karnataka, 576104, India.
Scientific reports
|October 27, 2023
概括
具有冲击阻抗匹配的定制纤维金属层材 (FMLs) 在高张力率下显示了增强的能量吸收. 具体的设计,SSP-IV和SSP-II,在吸收冲击能量和减少传输损失方面表现出卓越的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 航空航天工程 航空航天工程
背景情况:
- 纤维金属层 (FMLs) 是一种先进的材料,在苛刻的应用中具有潜力.
- FML面临着疲劳,爬行和高速冲击等挑战,特别是在飞机结构中.
- 了解高应变率的FML行为对于冲击波和冲击阻力至关重要.
研究的目的:
- 使用冲击阻抗匹配开发定制的屏蔽层.
- 为了分析冲击阻抗调节对在高拉变速率下层板材行为的影响.
- 调查FML中冲击能量吸收和传输损失之间的关系.
主要方法:
- 用AA 6061-T6金属和纤维增强聚合物 (FRP) 层 (UHMWPE,p-aramid) 制备五个FML堆.
- 将冲击阻抗匹配原则纳入层层设计中.
- 使用阻抗管测试进行传输损失 (TL) 的实验性确定.
- 使用Split Hopkinson压力杆 (SHPB) 装置进行高应变率测试.
主要成果:
- 回归分析与各种应变速率的传输损失 (TL) 相相关的冲击能量 (SE) 被吸收.
- 动态应力-应变曲线表明,在更高的应变速率下,冲击能量吸收增加.
- FML堆SSP-IV和SSP-II显示了最高的能量吸收和传输损失值.
结论:
- 冲击阻抗匹配是一种有效的策略,用于调整高延展率应用的FML.
- 开发的FML,特别是SSP-IV和SSP-II,显示出增强抗冲击能力的希望.
- 进一步的研究可以为特定的冲击吸收要求优化FML设计.
