三维格架芯层夹芯板爆炸响应的高效均匀化分析

本文主要探讨了三维格架芯层夹芯板在爆炸载荷下的响应分析，针对当时工程技术和科学研究的热点——高性能复合材料结构在船舶与航空航天领域的应用，特别是在抵抗爆炸冲击载荷方面的重要性。论文首先推广了一种新的方法，即金属格架形式的三维夹层板结构大变形的均匀化处理，这种方法改进了广义力的计算方式，使得在处理大变形情况时更为高效。 研究者对比了这种三维均匀化方法与传统的纯有限元三维模拟技术，发现前者在保持相当精度的同时，显著提高了计算效率。这表明，三维均匀化方法在实际工程设计中具有显著的优势，尤其是在处理大型复杂结构，如舰船外壳或防爆门等需要抵抗强烈冲击载荷的应用场景。 论文还提到了先前的一些研究工作，例如Ford等人对金属夹层梁的冲击载荷响应进行了理论分析，而Rathbun等人则通过实验研究了金属蜂窝芯层的夹层梁在爆炸载荷下的行为。Xue等人的工作则深入分析了金属薄板芯层夹层板的冲击性能及其变形机制。这些研究都强调了夹层结构相对于单层结构在承受冲击载荷时的优越性，能够有效保护主体结构，减少整体变形。 然而，尽管已有一定进展，但当时对于复杂壳体乃至整个船舶结构的冲击问题分析仍相对较少，因为复杂的夹层结构分析涉及到结构整体性和特殊结构的模拟，这两者都带来了技术上的挑战。因此，论文的贡献在于提出了一种适用于三维格架芯层夹芯板的分析方法，为复杂结构的冲击响应评估提供了新的途径，有望推动相关领域的发展。