多层梯度点阵夹芯结构抗爆性能研究的开题报告.docx

多层梯度点阵夹芯结构抗爆性能研究的开题报告
开题报告
题目：多层梯度点阵夹芯结构抗爆性能研究
研究背景
集成材料作为一种新型材料，在工业生产和军事装备领域中得到了广泛的应用，其中夹芯结构是一种经典的集成材料结构。夹芯结构由两种不同材料的薄层构成，中间是一种轻质而具有高刚性和高强度的材料，常被称为夹芯材料或芯材，夹芯材料的种类繁多，如泡沫铝、泡沫塑料等。利用夹芯结构的优良性能进行防护是研究的热点之一。
梯度点阵结构是一种新型夹芯结构，它是由多个梯度结构叠加而成，并且其中的芯材是由圆柱形孔洞构成的点阵结构，其应用于航空航天、建筑和防护结构等领域，具有轻质、高刚性和高强度的特点。梯度点阵结构的应用优势在于能够调整芯材的孔洞间隔和尺寸，从而实现较好的抗冲击和抗爆炸性能，使得该结构在军事防护中得到了广泛的应用。
研究目的
本文旨在深入研究多层梯度点阵夹芯结构的抗爆性能，从而提高该结构在军事装备领域的应用性能。主要研究内容包括：
1.分析夹芯结构的基本理论和梯度点阵结构的特点和应用优势。
2.建立多层梯度点阵夹芯结构的数值模型，进行抗爆性能仿真计算。
3.通过爆炸试验实验验证仿真计算结果，并且结合试验结果深入分析多层梯度点阵夹芯结构的抗爆性能及其影响因素。
4.综合仿真计算和实验结果，进一步优化多层梯度点阵夹芯结构的设计方案，从而提高其抗爆性能。
研究意义
本次研究的意义在于：
1.深入研究集成材料的夹芯结构的优良性能，进一步推动该结构的应用和发展。
2.在多层梯度点阵夹芯结构中引入点阵结构，并且利用点阵间隔和尺寸的变化进行优化设计，提高其抗爆性能，具有重要的理论和实践意义。
3.结合仿真计算和实验验证，建立多层梯度点阵夹芯结构的理论模型，为防护结构领域的应用提供可靠的理论基础和优化设计方案。
研究方法
1.理论分析：通过文献资料和理论分析，深入了解夹芯结构和梯度点阵结构的基本原理和特点。
2.数值模型建立和仿真计算：基于ANSYS/LS-DYNA软件，建立多层梯度点阵夹芯结构的数值模型，并进行爆炸冲击下的仿真计算。
3.试验验证：设计并且进行多层梯度点阵夹芯结构的爆炸试验，记录和分析试验数据，进行实验验证。
4.结果分析和优化设计：结合仿真计算结果和试验数据，分析多层梯度点阵夹芯结构的抗爆性能及其影响因素，进一步优化结构设计。
预期成果
1.理解和研究夹芯结构的基本原理，掌握梯度点阵结构的特点和应用优势。
2.建立多层梯度点阵夹芯结构的数值模型，并进行爆炸冲击下的仿真计算。
3.结合试验数据，分析多层梯度点阵夹芯结构的抗爆性能，讨论其影响因素。
4.实现多层梯度点阵夹芯结构的优化设计，并且提高其抗爆性能。
参考文献
1.BisagniC,JansenLM,SugimotoK.Designstrategiesforhigh-performancesandwichstructures[J].CompositesScienceandTechnology,2019,182:107775.
2.张骞.夹芯结构层间分离损伤评估[D].哈尔滨工程大学,2020.
3.Light,J.,Mirkovich,V.,Vungarala,S.&Tennyson,R.PenetrationmechanicsofaGEhybridceramic/compositearmor[C]//AmericanSocietyofMechanicalEngineers,1998.
4.魏咪咪.梯度介质复合材料壳体抗爆炸性能研究[D].哈尔滨工程大学,2019.