[发明专利]高速冲击条件下二维多孔材料缓冲性能的测定方法

权利要求书

1.高速冲击条件下二维多孔材料缓冲性能的测定方法，其特征在于，对二维多孔材料进行缓冲性能测试，得到响应冲击力位移曲线，然后对冲击力位移曲线进行标准化处理得到相应标准化应力应变曲线，根据应力应变曲线特点建立并计算最佳单位体积能量吸收、最佳比能量吸收、冲击力效率、最小动态缓冲系数缓冲性能评价指标，实现高速冲击载荷条件下对二维多孔材料缓冲性能的测定。

2.如权利要求1所述的高速冲击条件下二维多孔材料缓冲性能的测定方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：采用可控速度高速冲击试验机对二维多孔材料样品在某一冲击速度v下进行缓冲性能测试试验，记录冲击过程中沿冲击方向上冲击板的位移u、样品与冲击板间的作用力F，得到响应冲击力位移曲线F-u；

步骤2：对步骤1得到的冲击力位移曲线F-u进行标准化处理，样品沿冲击方向上长度为h，横截面面积为A，则σ＝F/A，ε＝u/h，得到相应标准化应力应变曲线σ-ε；

步骤3：定义单位体积能量吸收和比能量吸收SEA＝e/ρ^*，ρ^*为二维多孔材料样品密度，由此得到单位体积能量吸收应变曲线e-ε，该曲线描述了单位体积的材料在一定变形程度下能量吸收的大小；

根据σ-ε曲线的特点，在弹性变形末出现初始峰应力σ₀，对应初始应变ε₀，平台区变形过程中的应力水平值称为动态峰应力σ_p，样品密实化开始时的应变称为密实化应变ε_D；u₀、u_D、F₀分别为F-u曲线上相应ε₀和ε_D的初始位移、密实化位移、初始峰冲击力，则ε₀＝u₀/h，ε_D＝u_D/h，σ₀＝F₀/A，σp=]]>1ϵD-ϵ0∫ϵ0ϵDσdϵ;]]>

步骤4：计算缓冲性能评级指标：

二维多孔材料动态缓冲性能的评价，要考虑应力和能量吸收两因素，根据步骤3中σ-ε曲线的特点，其所有动态缓冲性能评价指标如下：指标一：“最佳单位体积能量吸收”e_opt值越大说明缓冲性能越好；指标二：“最佳比能量吸收”SEA_opt值越大说明缓冲性能越好；指标三：“冲击力效率”IFE＝σ_p/σ₀，IFE值越大说明缓冲性能越好；指标四：“最小动态缓冲系数”CDM=σp/eopt=∫ϵ0ϵDσdϵ/[(ϵD-ϵ0)(∫0ϵDσdϵ)],]]>C_DM越小，最佳能量效率越高，缓冲性能越好。