Page 59 - 《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

夹芯板。通过拟合入水冲击压力峰值与落体高 300 200
Pressure Text-example
度间的函数关系发现，在 0.4～0.8 m 落体高度范 250 dp/dt 150
围内，入水冲击压力峰值与落体高度近似呈线性 200 100
关系。 150 50
入水冲击压力持续时间 τ 可以根据 Talioua Pressure/kPa 100 0 Pressure derivative/(kPa·s −1 )
s
等 [ 7 ] 的 定 义 给 出 ， 入 水 冲 击 压 力 的 起 始 时 刻 −50
50 −100
t 取 1 dp/dt＞ 110 Pa/s 的 时 刻 ， 结 束 时 刻 t 取
2
0 −150
p(t)=0 的时刻，如图 12 所示。表 6 给出了蜂窝夹 t 1 τ s t 2
−50 −200
芯板不同落体高度下测点 P 和测点 P 的压力持 340 345 350 355 360 365 370
1
2
Time/ms
续时间。从表中可以看出，不同落体高度下，测
点 P 1 和 测 点 P 2 的 压 力 持 续 时 间 均 在 8 . 5 0 ～ 图 12 入水冲击压力持续时间的定义
13.50 ms 之间，即压力持续时间与落体高度关系 Fig. 12 Definition of water-entry impact pressure duration

不明显。 表 6 蜂窝夹芯板在不同落体高度下
由 Zhu 等 开展的入水冲击实验可知，该实 测点 P 1 和 P 2 的压力持续时间
[8]
验中的试样为 1 mm 厚的铝板，平面尺寸与本文 Table 6 Pressure duration time at monitoring points P 1
and P 2 of AHSPs under different drop heights
中所用的平板一致，该铝板与本文中 AHSPs 是
质量等效的。通过对图 13 中 0.6 和 0.8 m 典型 h/m 测点P 1 压力持续时间/ms 测点P 2 压力持续时间/ms
工况下入水冲击压力时程对比分析，可以看出， 0.4 8.93 10.32
不同测点处蜂窝夹芯板的入水冲击压力峰值均 0.5 10.55 9.11
小于等效铝板的入水冲击压力峰值，而入水冲击 0.6 13.36 11.20
压力持续时间均大于等效铝板。这是由于，入水 0.7 12.15 11.63
0.8 10.86 11.68
冲击过程中，质量相等、高度相同的蜂窝夹芯板
与铝板产生的入水冲击压力脉冲冲量基本相同。因此，对于同一落体高度，AHSPs 的入水冲击压力峰值
更小，又因入水冲击压力脉冲冲量基本相同，AHSPs 的入水冲击压力持续时间更长。

250 300

AHSPs, P 1 AHSPs, P 1
200 AHSPs, P 2 250 AHSPs, P 2
Al, P 1 200 Al, P 1
150 Al, P 2 150 Al, P 2
Pressure/kPa 100 Pressure/kPa 100

50
0 50 0
−50 −50
340 350 360 370 380 400 410 420 430 440
Time/ms Time/ms
(a) h=0.6 m (b) h=0.8 m
图 13 典型落体高度下蜂窝夹芯板与质量等效铝板入水冲击压力的对比
Fig. 13 Comparison of water-entry impact pressure between AHSPs and Al under typical drop heights

4 结构响应特性

4.1 变形模式
为分析入水冲击载荷下蜂窝夹芯板的变形模式，实验结束后，利用三维激光扫描仪得到了不同工况
下蜂窝夹芯板前面板和后面板的变形轮廓。

011103-10