Page 95 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 张柱国，等： 泡沫铝夹芯结构抗鸟体冲击吸能机理及在飞机机头端框挡板中的应用 第 3 期

据进行对比。如图 7 所示，仿真曲线与试验结果高度吻合，最大误差不超过 5%，从而在一定程度上验证
了所建材料模型对均质泡沫铝压缩响应的准确性与有效性。

Test

Simulation

0 ms 0.27 ms 0.53 ms 0.80 ms 1.10 ms
图 4 鸟撞平板过程试验与仿真模拟过程对比
Fig. 4 Comparison of the bird-striking plate processes between test and simulation

DMS1-simulation
DMS4-simulation
DMS1-test
0.010 DMS4-test

Strain 0.005

0

z
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 y x
Time/ms O
图 5 试验中应变片 1 和 4 处的应变数据对比 图 6 均质泡沫压缩仿真有限元模型
Fig. 5 Comparison of strain data at positions Fig. 6 Finite element model of homogeneous
of strain gauges 1 and 4 foam compression simulation

此外，本文建立了梯度泡沫铝试样的仿真模型，如图 8 所示。该试样沿长度方向具有梯度变化的相
对密度，共划分为 12 层，各层之间通过节点融合实现过渡，并分别赋予与相对密度对应的材料属性。相
对密度的分布参数参考吕怡楠等 [31] 的试验结果。工程应力-应变曲线的计算方法与均质泡沫铝相同，将
仿真结果与文献 [31] 中的试验数据对比分析。其中，TiH 作为发泡剂，通过不同的添加剂量与发泡时间
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制备了不同密度梯度的泡沫铝样品。

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