Page 54 - 《爆炸与冲击》2026年第01期

第 46 卷 郭开岭，等： 铝蜂窝夹芯板入水冲击动态响应特性实验研究 第 1 期

表 1 蜂窝夹芯板材料及尺寸
Table 1 Material properties and dimensions of AHSPs
蜂窝夹芯板 材料类型 总体尺寸/mm 有效尺寸/mm 厚度/mm l/mm δ single /mm δ double /mm
前面板 Al 1060 350×350 250×250 0.5
芯层 Al 3003 250×250 250×250 15.0 15 0.04 0.08
后面板 Al 1060 350×350 250×250 0.5

1.3 边界条件及夹具设计
在实际的船体结构中，板格四周大多为强框架结构，因此，板格四周可近似视为固支边界。为了实
现蜂窝夹芯板四周固支边界条件，自行设计了固支夹具，该夹具共包括 3 块钢板，各钢板和蜂窝夹芯板

的相对位置如图 4 所示。其中，上层钢板可通过
沉头螺栓固定在箱体上，中层钢板则位于蜂窝夹 Upper platen Middle platen
芯板四周，下层钢板位于蜂窝夹芯板最下方。该 Back sheet Front sheet
套夹具装置不仅为蜂窝夹芯板四周提供固支边 Honeycomb cores Lower platen
界条件，还避免了拆卸时对蜂窝夹芯板造成二次
图 4 夹具和蜂窝夹芯板安装示意图
变形的影响，提高了其前面板和后面板变形测量
Fig. 4 Installation schematic diagram of AHSP and fixture
的准确度。
1.4 入水冲击压力与变形测量
为研究蜂窝夹芯板入水冲击动态响应特性，实验时需测量其入水冲击压力以及面板变形。由于安
装压力传感器需要在面板上开孔，会影响结构的连续性。因此，需同时制作 2 块试样，分别测量入水冲
击压力和结构变形。入水冲击压力由压力传感器（PCB-113B27）测得，压力传感器量程为 0～690 kPa，灵
敏度为±0.1 mV/kPa，谐振频率高于 500 kHz，上升时间低于 0.1 μs。压力传感器布置如图 5 所示，测点 P 1
位于面板中心处，测点 P 距面板中心 62.5 mm，即位于面板实验区域 x 轴方向 1/4 处。入水冲击压力由
2
动态数据采集仪（M+P）采集，其采集频率为 102.8 kHz。

Slamming region y
125 mm 62.5 mm
250 mm
x
O 350 mm

P 1 P 2

图 5 入水试样和测点位置
Fig. 5 Water-entry impact specimen and measuring point locations

实验过程中，采用高速摄影机记录试样的入水冲击过程，拍摄频率为 2 kHz，追踪入水冲击箱体上的
标记点的运动过程，即可计算入水冲击箱体的实测入水速度。实验结束后，采用三维激光扫描仪得到入
水试样准确的最终变形轮廓，分析其变形特性。蜂窝夹芯板的相关测量和采集系统如表 2 所示。

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