樹脂-泡沫鋁復(fù)合材料制備及性能研究（二十六）

(4)Al Foam落錘沖擊能量-時(shí)間曲線分析

如圖3-6所示為Al Foam板在30J、40J和50J落錘沖擊能量下的能量-時(shí)間曲線圖。從圖中可以看出，Al Foam板在落錘沖擊荷載下的能量-時(shí)間曲線分為三個(gè)階段。第一個(gè)階段，落錘沖頭接觸Al Foam板，沖頭能量開始耗散，Al Foam板開始吸收沖擊能量變形，在能量-時(shí)間曲線上表現(xiàn)為能量隨著沖擊時(shí)間而不斷上升，而且隨著沖擊能量的增大，其斜率也增大，在這個(gè)階段沖擊能量都轉(zhuǎn)化為Al Foam板彈性與塑性變形、開裂破壞等形式吸收的能量。在第二個(gè)階段，能量上升到最大并保持一小段時(shí)間。在第三個(gè)階段，落錘沖頭有少許回彈，沖擊能量有少量減小，這種現(xiàn)象是由于在沖擊過程中，大部分能量被Al Foam板的變形所吸收，而有少量能量并沒有被Al Foam板吸收，這部分能量由于Al Foam板反彈等原因回到了落錘沖頭，這一小部分能量就是回彈能量，回彈能量在能量-時(shí)間上表現(xiàn)為峰值能量和穩(wěn)定能量的差值，當(dāng)落錘沖頭與Al Foam板分離后，沖擊能量維持在一個(gè)穩(wěn)定的位置，這個(gè)穩(wěn)定能量就是Al Foam板吸收的能量。

從表3-3中可以看出，Al Foam板在30J、40J和50J落錘沖擊能量下的沖擊能量幾乎都被Al Foam板吸收了，A1、A2和A3的回彈能量分別為0.138J、0.089J、0.021J，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于峰值能量，所以A1、A2和A3的吸能比都分別達(dá)到了99.53%、99.77%、99.96%。

通過對(duì)Al Foam板在30J、40J和50J落錘沖擊能量下的破壞形貌，載荷-時(shí)間曲線，載荷-位移曲線，能量-時(shí)間曲線的分析得到以下結(jié)論：Al Foam板的擊穿能量為50J，在50J的沖擊能量下，Al Foam板的破壞形貌相較于30J和40J更加顯著,其破壞的面積比較低能量下的沖擊要更大，造成的背凸效果也更為明顯。Al Foam在落錘沖擊時(shí)響應(yīng)速度快、吸能比極高，證明Al Foam是綜合抗落錘沖擊性能極好的材料。