2。5。2 材料模型与参数 11

2。5。3 网格划分与定义接触 12

2。6 仿真方法验证 13

2。6。1 多组试样不同子弹速度波形验证 13

2。6。2 一维应力波理论与均匀性假定验证 15

第三章 数值实验结果与分析 17

3。1 仿真分析的典型波形与试样变形 17

3。2 三波法与二波法处理应力应变曲线对比 18

3。3 不同厚度比的夹层板在相同子弹速度下的应变率分析 18

3。4 相同厚度比的夹层板的应变率效应分析 21

3。5 不同厚度比的夹层板在相同应变率下的动态性能分析 23

3。6 不同受冲击面对夹层板性能的影响分析 24

第四章 钢/聚氨酯夹层板动态压缩本构关系 27

4。1 材料本构方程的选用 27

4。1。1 材料本构方程选用分析 27

4。1。2 Johnson-Cook 本构关系模型 27

4。1。3 ZWT 本构关系模型 28

4。2 钢/聚氨酯夹层结构动态本构关系建立 28

4。2。1 Johnson-Cook 本构方程拟合 28

4。2。2 ZWT 本构方程拟合 30

4。3 本构关系模型一般性验证 32

4。3。1 Johnson-Cook 本构方程一般性验证 32

4。3。2 ZWT 本构方程一般性验证 33

4。4 钢/聚氨酯夹层结构动态压缩本构方程 34

第五章 总结与展望 36

5。1 论文的研究工作及结论 36

5。2 对研究课题的展望 37

致谢 39

参考文献 40

第一章 绪论 

1。1 课题研究的意义

动态压缩力学性能是指材料受到快速变化的载荷时被压缩而表现出的力学性能。 与静态力学性能不同，材料在动态变形过程中不再处于平衡状态而是内部有以一定速 度传播的应力波，这使材料的性能发生改变，通常表现为材料的强化。实际的工程结 构经常遭受碰撞和冲击等动态载荷作用，动态压缩载荷是其中非常常见的一种载荷形 式。这将考验工程结构的动态力学响应是否在安全范围内。由此可见，了解材料的动 态压缩力学性能对提高结构的安全性极为重要。

随着社会不断发展，面对工程结构和承载状况的变化，人们对材料的力学性能要 求不断提高。由于传统材料逐渐不能满足这一要求，大量新型复合材料应运而生，并 且因为具有优异的物理化学性能而被广泛应用于多个工程领域，夹层板便是其中的佼 佼者。一般情况下，夹层板结构是由两层较薄的面板和较厚的芯材胶结而成，由于其 质量轻、强度高的特点[1]，人们在工程建造中易于控制成本[2]和提高性能[3][4]。由英国 IE 公司[5]率先研发的钢/聚氨酯夹层结构（简称 SPS）是一种新型夹层板结构，其芯 材聚氨酯是一种性能有较大调节范围的材料，从几兆帕到一千兆帕的弹性模量均可制 成，并具有良好的粘弹性[6]。论文网