聚脲基复合材料的抗爆特性.docxVIP

PAGE 1 PAGE 1 聚脲基复合材料的抗爆特性 这些结论在层状复合材料中复合材料侧的宏观视觉(图20)和观看到的微观失效模式(图5)15和16)上得到了进一步的证明。  4.2实时测量  高速数字成像供应了爆炸荷载作用下复合材料、层状和夹层板的实时挠度。这些照片典型的帧时在100到250微秒之间，曝光范围从500到1000毫秒不等。（图17-19）显示了平织复合材料、EVE/PU和PU/EVE材料的实时挠度。平纹编织复合材料在0.6 MPa的入射压力下失效，EVE/PU在0.76 MPa时失效，PU/EVE发生了相当大的视觉损伤，但没有完全失效。  图17平凡编织复合板在爆炸荷载作用下的典型实时形变(0.60MPa)  图18PU/EVE层状复合板在爆炸荷载(0.75 MPa)作用下的典型实时形变  图19EVE/PU层状复合板在爆炸荷载(0.75 MPa)作用下的典型实时形变  4.2.1中心点的形变  用高速图像计算了板的中心点挠度。图21-23显示了平面编织复合材料、层状复合材料和夹层复合材料的挠度时间历程。每种材料的输入压力都在图例中引用。这些图显示，在层状和夹层结构中所观看到的挠度低于预期的平面复合材料结构的挠度。从这些图形可以观看到挠度的定量估计。需要留意的是，与层状结构和夹层结构相比，平凡复合材料的输入爆破压力要低得多。  图20图中所示板为图17-19中结构爆炸后图在层状材料中显示了EVE复合材料的一面。  图24a和24b供应了平面复合材料、层状材料和夹层材料在相同或可比输入爆炸荷载下单位厚度的归一化挠度曲线。对于平凡复合材料，“失效”点(挠度等于厚度的2.5倍)比在同等输入爆炸荷载下的分层系统产生的时间要早。此外，对于聚脲面，也是在相同的输入爆炸荷载下产生“破坏”点(挠度等于厚度的2.5倍)。爆破、破坏点根本没有观测到，板的宏观损伤也证明了观看到的实时趋势，Vis-a-vis，PU/EVE结构显示出比EVE/PU结构更低的损伤面积。  在相同的输入爆炸荷载作用下，夹层结构的归一化挠度小于1，很好地满意了板的弹性极限。这里再次观看到，与EVE/PU配置相比，PU/EVE配置在较晚的时间阶段达到了失效点。延迟实现其中，分层结构之间的失效点可归因于PU/EVE体系中存在的内部强化机制。  图21不同输入爆破压力下平凡复合材料(EVE)的中心点变形  图22不同输入爆破压力下层状材料的中心点变形  图23不同输入爆破压力下夹层材料的中心点变形  A)平面和层状复合材料  B)分层和夹层复合材料  图24在相同爆破载荷下归一化中心点形变  结束语  本试验研究了聚脲/玻璃纤维复合材料制备的平面编织、层状和夹层复合材料的抗冲击性能和损伤行为，采用激波管对上述材料的简支矩形板施加冲击冲击载荷，用高速数字图像实时记录了板的响应，并在这些高速图像中观看了板的挠度和损伤行为。通过目视观看、显微观看和具体的尸检分析，对冲击后损伤进行了表征，观看到具有软层的玻璃纤维复合材料具有较好的抗爆震性能，当软材料面对爆炸时，这种抗爆炸性能的增加更为明显。首先，试验观看到，在不同材料结构中，夹层材料采用夹软层(PU)。在机织复合皮(EVE)之间具有最好的防爆性能。同时，层状复合材料和夹层复合材料的重量比纯复合材料高出60%。但是当聚脲面对爆炸时，层状材料的性能提高了25%左右，夹层复合材料(EVE/PU/EVE)的爆炸性能提高了100%以上。