泡沫铝材料防护性能的数值模拟
泡沫铝lsdyna参数
泡沫铝lsdyna参数摘要：一、泡沫铝简介1.泡沫铝的定义2.泡沫铝的特性3.泡沫铝的应用领域二、LSDYNA 参数设置1.LSDYNA 软件介绍2.泡沫铝模型建立3.参数设置及优化3.1 材料属性的设置3.2 边界条件的设置3.3 加载条件的设置三、泡沫铝LSDYNA 参数分析1.材料属性对结果的影响2.边界条件对结果的影响3.加载条件对结果的影响四、总结与展望1.泡沫铝LSDYNA 参数设置的重要性2.参数设置的优化方向3.对实际工程应用的意义正文：一、泡沫铝简介泡沫铝，又称为金属泡沫，是一种在铝基体中均匀分布着大量闭孔泡沬结构的材料。
它具有轻质、高强、耐腐蚀、吸声、隔热等特点，因此在许多领域都有广泛的应用，如航空航天、汽车制造、建筑材料等。
二、LSDYNA 参数设置LSDYNA 是一款强大的非线性有限元分析软件，可以用于泡沫铝等材料的力学性能研究。
以下是泡沫铝在LSDYNA 中的参数设置步骤：1.首先，在LSDYNA 中建立泡沫铝模型。
根据泡沫铝的形状和结构，创建相应的几何模型。
2.接着，定义泡沫铝的材料属性。
这包括弹性模量、泊松比、密度等。
这些参数将直接影响分析结果的准确性。
3.然后，设置边界条件。
根据实际问题，定义模型所需的固定边界、转动约束等。
正确的边界条件有助于提高分析的收敛性和准确性。
4.最后，设置加载条件。
这包括施加的力、压力等，以及加载方式（如静载、动载等）。
合理的加载条件有助于更好地模拟实际工况。
三、泡沫铝LSDYNA 参数分析在完成LSDYNA 参数设置后，可以进行模拟分析。
分析过程中，可以观察到泡沫铝的应力、应变等分布情况。
通过对比不同参数设置的结果，可以发现以下几点：1.材料属性对结果的影响：不同的弹性模量、泊松比等材料属性会影响泡沫铝的应力分布和变形情况。
因此，在分析过程中应选择合适的材料参数。
2.边界条件对结果的影响：合理的边界条件有助于提高分析的收敛性和准确性。
泡沫铝的性能研究
泡沫铝的性能研究泡沫铝是一种具有微孔结构的新型材料，它由一系列连续分布的气孔所组成，具有较低的密度、较高的比强度和较好的吸能性能。
它的应用领域非常广泛，涵盖了航空航天、汽车、建筑等多个领域。
本文将对泡沫铝的性能进行研究，分析其物理、力学和热学性能，并讨论其应用前景。
首先，泡沫铝的物理性能非常优越。
由于其具有连续分布的气孔结构，泡沫铝的密度较低，一般在0.2-0.8g/cm³之间，相比于实心金属材料显著减小。
这种低密度使得泡沫铝具有优异的浮力，使其在水中或其他液体中具有良好的浮力特性。
此外，泡沫铝还具有较好的导热性能，由于气孔结构的存在，热量传递自由度增大，使得泡沫铝具有较低的热传导系数。
其次，泡沫铝还具有良好的力学性能。
泡沫铝的亲密堆积，使得它具有较好的抗压性能和抗弯性能。
通过控制泡沫铝的孔隙率和孔径分布，可以调控其力学性能，使其在不同应力条件下具有不同的力学特性。
泡沫铝的比强度（比重与抗压强度之比）较高，使得它具有较好的吸能能力和耐用性。
这也使得泡沫铝在汽车碰撞、航空航天领域的结构件中得到广泛应用。
最后，泡沫铝的热学性能也是其研究的重要方向之一、泡沫铝的气孔结构使得其可以较好地阻挡热传导，具有较低的热传导系数。
这使得泡沫铝在热隔离和热保护领域具有广泛应用前景。
此外，泡沫铝还具有较好的吸音性能，使其在建筑领域中可以用作吸音材料。
总之，泡沫铝作为一种新型材料，具有诸多优异的性能，包括物理性能、力学性能和热学性能。
通过研究和优化其孔隙结构和孔径分布，可以调控其性能，满足不同领域的需求。
随着技术的不断发展，泡沫铝在航空航天、汽车、建筑等领域的应用前景将更加广阔。
冲击载荷下泡沫铝夹芯防护结构的侵彻动力学行为研究
冲击载荷下泡沫铝夹芯防护结构的侵彻动力学行为研究泡沫铝夹芯板结构的特点是轻质、高比刚度，并具有良好的冲击波散射性能，被广泛应用于航空航天、军用汽车、船舶制造以及核工业等领域。
作为一种轻质复合装甲，不可避免地经常遭受子弹及爆轰产物、破片的冲击，只有清楚了解其抗侵彻性能，才可以使其充分发挥自身的防护能力。
为了进一步探讨泡沫金属夹芯板防护装甲的抗侵彻性能，本文从实验研究、理论建模与数值模拟三个方面对不同弹头的子弹撞击作用下泡沫铝夹芯板防护装甲的动态响应问题进行了系统深入的研究，取得如下重要成果：通过不同弹头的子弹对泡沫铝夹芯板的侵彻实验，研究了其在子弹撞击下的变形模式和侵彻失效问题，以及泡沫铝夹芯板抗侵彻性能与弹头形状、芯层厚度及面板厚度等参数的关系。
研究发现：侵彻所导致的变形和损伤主要集中在子弹头部下方区域发生，而在径向方向上几乎没有发生变形和损伤。
增加芯层厚度或面板厚度均能有效提高泡沫铝夹芯板的抗侵彻性能。
夹芯板对平头弹的抗侵彻性能最好，对球头弹的抗侵彻性能次之，对锥头弹的抗侵彻性能最弱。
建立了泡沫金属夹芯板厚靶在不同弹头的子弹撞击下的多阶段侵彻动力学理论模型，得到了侵彻阻力和瞬时速度等物理量的解析解。
并在此基础上研究了子弹几何尺寸、芯层密度、子弹入射速度等参数与能量吸收的关系。
同时应用非线性结构动态响应分析有限元程序对子弹侵彻不同面板组合、不同尺寸的泡沫铝夹芯板防护装甲的全过程进行了数值模拟，研究了其变形和失效过程，并探讨分析了影响夹芯板抗侵彻性能和整体吸能特性的参数。
结果表明：夹芯板的抗侵彻性能随着芯层密度、芯层厚度的增加而增加，夹芯板的能量吸收也随着子弹初始速度和直径的增加而增加。
夹芯板的抗侵彻性能和整体吸能特性不仅与面板材料的强度有关，也与不同强度材料的面板前后顺序有关。
文中还对多层防护甲板的抗侵彻性能进行了数值模拟研究，比较了不同数量、厚度、布置方式与层合方式的效果。
研究表明：双层靶板首层的厚度与靶板（除空气层外）总厚度的比值等于0.5时，靶板的抗侵彻性能最弱，当比值等于0.25时，靶板的抗侵彻性能最好。
泡沫铝性能及制备技术
泡沫铝性能及制备技术泡沫铝是一种具有轻质、高强度、吸能、隔热、耐高温等特点的新型材料，广泛应用于航天、汽车、轨道交通等领域。
本文将介绍泡沫铝的性能特点以及制备技术。
泡沫铝的性能特点：1.轻质：泡沫铝的密度通常在0.5-1.5 g/cm³之间，比铝合金的密度低，比重约为0.3-0.7，因此具有非常轻的重量。
2.高强度：泡沫铝通过气孔结构形成网络状的连续骨架，能够提供良好的强度和刚度。
其抗压强度通常在1-14MPa之间，具有较好的载荷承载能力。
3.吸能：泡沫铝在受到冲击或挤压时，气孔会发生塌陷变形，吸收能量从而降低外界对物体的冲击力。
4.隔热：泡沫铝具有优良的隔热性能，由于其中的气孔能有效地阻碍热传导，使其成为一种理想的隔热材料。
5.耐高温：泡沫铝的熔点较高，可达660℃，在高温环境下具有较好的稳定性。
泡沫铝的制备技术：泡沫铝的制备主要有两种方法：粉末冶金法和气相法。
1.粉末冶金法：该方法通过将铝粉末与气孔形成剂混合，然后在高温下进行烧结制备。
主要包括以下几个步骤：（1）原料准备：选择纯度较高的铝粉末作为基础材料，同时添加一定比例的气孔形成剂，如焦炭粉末、氯化钠等。
（2）混合：将铝粉末和气孔形成剂进行混合，以保证气孔均匀分布。
（3）压制：将混合物进行压制，通常采用半干压制法或等静压制法。
（4）烧结：将压制得到的坯体放入高温炉内进行烧结，在恰当的温度下，气孔形成剂会挥发或燃烧生成气体，形成铝的气孔结构。
（5）后处理：对烧结得到的泡沫铝进行除鼓泡、抛光等工艺处理，使其表面光滑。
2.气相法：该方法通过热分解气相反应制备泡沫铝。
主要包括以下几个步骤：（1）原料制备：选择合适的前驱体材料，如铝烷化合物，如三乙基铝、三异丙基铝等。
（2）膨胀：将前驱体材料加热至其热分解温度，释放出金属铝和气体产物，产生气孔。
（3）固化：将释放出的金属铝和气体产物在冷却后进行固化，固化后形成气孔结构。
（4）后处理：对固化得到的泡沫铝进行除鼓泡、抛光等工艺处理。
钢板夹泡沫铝组合板抗爆性能数值模拟
钢板夹泡沫铝组合板抗爆性能数值模拟
王曦浩;夏志成;龚自明;孔新立
【期刊名称】《工程爆破》
【年(卷),期】2016(022)003
【摘要】鉴于泡沫铝材料良好的吸能特性和三明治型组合构件在强度、刚度上的优势,通过有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对钢板-泡沫铝-钢板三明治型组合板进行了装药量为10.0 kgTNT的非接触爆炸数值模拟,考察组合板在爆炸荷载作用下的动力响应.研究表明:钢板夹泡沫铝组合板承受爆炸冲击波荷载时,响应方式主要为组合板整体弯曲变形和泡沫铝芯层局部压缩变形,芯层压缩变形是组合板吸收耗散能量的主要途径;适当地增加泡沫铝芯层厚度和面板厚度能够提高组合板的抗爆性能,同时使组合板充分发挥耗能作用.
【总页数】6页(P15-20)
【作者】王曦浩;夏志成;龚自明;孔新立
【作者单位】解放军理工大学国防工程学院,南京210007;解放军理工大学国防工程学院,南京210007;解放军理工大学国防工程学院,南京210007;解放军理工大学国防工程学院,南京210007
【正文语种】中文
【中图分类】TD235.4
【相关文献】
1.不锈钢面板与铝面板泡沫铝夹芯梁的抗爆性能 [J], 康建功;石少卿;刘颖芳;汪敏
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3.结构几何参数对填充泡沫铝的金字塔形点阵金属夹芯方板抗爆性能的影响 [J], 易建坤;艾云平;张东红;张敬修
4.钢板夹泡沫铝组合板抗爆性能研究 [J], 夏志成;王曦浩;赵跃堂;龚华栋;孔新立
5.钢板夹泡沫铝组合板抗接触爆炸性能研究 [J], 王曦浩;夏志成;孔新立;赵跃堂;龚自明
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泡沫铝的性能特征及应用
泡沫铝的性能特征及应用泡沫铝是一种具有开放孔隙结构的铝材料，其具有以下性能特征：1. 轻质：泡沫铝的相对密度低，通常为0.4-0.8 g/cm3，非常轻便，其比强度高于许多金属材料。
2.高度可控的孔隙度：泡沫铝的孔隙度可以通过控制发泡剂的用量和加热速率来调节，可以根据具体应用需求来实现不同的孔隙度。
3.优良的机械性能：泡沫铝具有较高的强度和刚度，能够承受较大的压力和冲击力，具有良好的抗压和抗弯能力。
4.良好的热稳定性：泡沫铝在高温下仍能保持其结构完整性和力学性能。
5.优异的吸能和隔热性能：泡沫铝的开放孔隙结构使其具有较高的吸能能力，能够有效吸收冲击能量；同时，孔隙结构也能阻碍热传导，具有良好的隔热性能。
6.良好的耐腐蚀性能：泡沫铝在大多数酸、碱和盐溶液中具有良好的耐腐蚀性，因此可以在恶劣环境下使用。
泡沫铝的应用主要有以下几个方面：1.吸能材料应用：泡沫铝具有良好的吸能性能，可以用于制造汽车、飞机等交通工具的碰撞吸能结构，能够有效吸收撞击能量，保护车辆和乘员安全。
2.隔热材料应用：泡沫铝的开放孔隙结构具有优异的隔热性能，可以作为建筑材料，用于制造隔热门窗、隔热板等，有效提高建筑的节能性能。
3.过滤材料应用：泡沫铝的孔隙结构可以用于过滤空气、液体和固体颗粒，常用于制造空气过滤器、水处理过滤器等。
4.声学材料应用：泡沫铝的开放孔隙结构具有优良的吸声特性，能够吸收噪音，常用于制造音箱、隔音板等声学材料。
5.电磁波屏蔽材料应用：泡沫铝的导电性能可以用于屏蔽电磁波，常用于制造电子产品的外壳、屏蔽箱等。
总之，泡沫铝具有轻质、可控的孔隙度、良好的机械性能、热稳定性、吸能和隔热性能、耐腐蚀性能等特点，因此在吸能、隔热、过滤、声学、电磁波屏蔽等领域有广泛的应用前景。
泡沫铝lsdyna参数
泡沫铝lsdyna参数摘要：本研究提出了一种在LS-DYNA中参数化泡沫铝（Aluminum Foam）材料模型的方法。
该方法包括确定泡沫铝的弹性模量、泊松比和密度等参数，并利用LS-DYNA中的MAT148材料模型对其进行描述。
通过对不同参数组合的仿真结果进行分析，找出了泡沫铝材料模型在LS-DYNA中的最jia参数组合。
1. 引言泡沫铝是一种具有开放多孔结构的轻质金属材料，具有良好的隔音、隔热和吸能性能，被广泛应用于汽车、建筑、航空航天等领域。
在实际应用中，泡沫铝的多孔结构使其力学性能与传统的固体铝材料有很大差异。
因此，在有限元分析软件中建立合适的泡沫铝材料模型至关重要。
LS-DYNA是一款广泛应用于工程领域的显式动力分析软件，其MAT148材料模型可以描述具有多孔结构的材料，如泡沫铝。
然而，在实际应用中，泡沫铝的弹性模量、泊松比和密度等参数难以直接测量，需要通过对实验数据进行拟合得到。
本文提出了一种在LS-DYNA中参数化泡沫铝材料模型的方法，通过对不同参数组合的仿真结果进行分析，找出了泡沫铝材料模型在LS-DYNA中的最jia 参数组合。
2. 方法2.1 材料参数确定为了确定泡沫铝的弹性模量、泊松比和密度等参数，首先需要对实验数据进行拟合。
本文选取了四组不同密度的泡沫铝样品，分别测量了其厚度、质量和体积。
通过计算，得到了泡沫铝的密度。
然后，利用动态力学分析仪（DMA）测量了泡沫铝的储能模量E'和损耗模量E''，通过E'和E''的计算，得到了泡沫铝的弹性模量E。
最后，利用公式E=2.7GPa和泊松比μ=0.35，计算得到了泡沫铝的泊松比μ。
2.2 建立泡沫铝材料模型在LS-DYNA中，可以利用MAT148材料模型描述具有多孔结构的材料。
首先，创建一个新的MAT文件，将泡沫铝的弹性模量E、泊松比μ和密度ρ作为材料属性输入。
然后，利用MAT148中的EPP模型（Explicit Perfect Plasticity）描述泡沫铝在显式动力学分析中的塑性。
泡沫铝的性能特征及应用
泡沫铝的性能特征及应用泡沫铝是一种由金属铝制成的多孔材料，具有轻质、高强度、优良的隔热性能等特点。
在工业与科研领域广泛应用，下面将从材料性能特征和应用两方面进行详细介绍。
一、泡沫铝的性能特征：1. 轻质高强：泡沫铝具有轻质、高强的特点，相对密度低于0.5g/cm³，普通密度在0.2~0.3g/cm³之间，具有较好的比强度和比刚度，使其成为一种重量轻、强度高的材料。
2.优良的隔热性能：泡沫铝具有极低的导热系数，热传导性能相对较差，使其具备较好的隔热性能。
这使得泡沫铝广泛应用于保温隔热、火焰隔离等领域。
3.良好的吸能性：泡沫铝具有优秀的吸能性能，当受到冲击时，能有效吸收和分散冲击能量，减轻冲击对其他结构的伤害。
4.优良的压缩性能：泡沫铝具有较好的抗压性能，即使在高温高压的条件下，也能保持良好的强度和稳定性。
5.耐腐蚀性：铝金属本身具有良好的耐腐蚀性，因此泡沫铝具有较好的耐腐蚀性能，可在潮湿、酸、碱等腐蚀环境中长期使用。
二、泡沫铝的应用：1.航空航天领域：泡沫铝由于轻质高强、储气性能好、低热传导性等特点，被广泛应用于航空航天领域，如导热模块、储气罐等。
2.汽车工业：泡沫铝可以制作汽车零部件，如汽车保险杠、能量吸收器等，可以提供良好的吸能性和碰撞保护性能。
3.建筑领域：泡沫铝具有良好的隔热性能和防火性能，可用于建筑保温材料、隔热层等，提供有效的节能效果。
4.电子领域：泡沫铝具有良好的电磁屏蔽性能，可用于电子设备的外壳、散热器等，保证设备的稳定性和工作效果。
5.化工领域：泡沫铝具有良好的耐腐蚀性和防火性能，可用于化工管道、储罐等设备，提供安全性能保障。
6.其他领域：泡沫铝还可应用于声学隔离、过滤器、水处理等领域。
总之，泡沫铝作为一种多孔材料，具有轻质高强、优良的隔热性能、吸能性等特点，应用领域广泛，从航空航天到汽车工业、建筑领域乃至电子、化工等领域都有应用。
随着科技的不断进步，泡沫铝在更多领域有望得到进一步的应用与发展。
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·82·兵工自动化Ordnance Industry Automation2018-0537(5)doi: 10.7690/bgzdh.2018.05.021泡沫铝材料防护性能的数值模拟崔小杰，张国伟(中北大学机电工程学院，太原 030051)摘要：为了解不同材料参数对防护结构防护性能的影响，对泡沫铝材料防护性能的数值进行模拟。
针对应用AUTOUDYN软件数值模拟单一泡沫铝作防护材料时对爆炸冲击波的衰减特性，设计防护结构为圆柱形的3维实体，根据圆柱形轴对称的特性，建立2维仿真简化模型，采用2维欧拉多物质算法数值模拟单一泡沫铝圆柱形防护结构，得出其对爆炸冲击波的衰减效果。
结果表明：泡沫铝对冲击波有着显著的衰减作用，可为泡沫铝在相关复合防护结构中的应用提供参考。
关键词：AUTODYN；泡沫铝；材料参数；爆炸冲击波；衰减；数值模拟中图分类号：TJ410.3 文献标志码：ANumerical Simulation of Protective Performance of Foamed Aluminum MaterialsCui Xiaojie, Zhang Guowei(College of Mechatronic Engineering, North University of China, Taiyuan 030051, China) Abstract: In order to understand the influence of different material parameters on the protective performance of protective structure, the numerical simulation of the protective performance of aluminum foam material was carried out. The attenuation characteristics of blast wave were studied by using AUTOUDYN software to simulate single aluminum foam as protective material. According to the characteristics of cylindrical axisymmetry, a simplified 2 dimensional simulation model is established, and a two-dimensional Euler multi-material algorithm is used to numerically simulate a single aluminum foam cylindrical protective structure. The results show that aluminum foam has a remarkable attenuation effect on shock wave, which can be used in the related composite protective structure. And it also provides reference for application of foam aluminum in related complex defense structure.Keywords: AUTODYN; foam aluminum; material parameter; explosion shock wave; attenuation; numerical simulation0 引言近年来，泡沫铝因其优良性能被作为防护材料广泛应用于各个领域。
国内王礼立等对爆炸冲击波在多孔铝、硬质泡沫塑料等轻质多孔疏松材料的传播规律和冲击性能进行了理论和试验分析，研究结果表明，轻质多孔材料可以有效地吸收冲击波[1]。
万剑芳等对开孔泡沫铝、闭孔泡沫铝硅和闭孔泡沫铝铜进行了准静态的压缩试验，研究泡沫铝材料的准静态压缩力学行为及吸能机制，分析相对密度和试件高度对泡沫铝吸能特性的影响，发现泡沫铝的吸收能量均随着应变量和密度的增大而增大，因为低密度闭孔泡沫铝平台流动应力基本恒定；所以它比高密度开口泡沫铝的吸能能力更强，更适合作吸能材料[2]。
基于爆炸冲击波球形传播的理念，笔者在设计过程中应尽量使整个装置受力均匀对称，减少应力集中的区域分布，增加防护结构的强度[3-4]，并根据生活中圆柱形垃圾桶的设计理念，把防护装置设计成圆柱形[5]。
其优点是增大了受力面积，减少了应力集中，并且运输和存放方便。
笔者主要研究泡沫铝材料用做圆柱形冲击波防护结构时，不同材料参数对防护结构防护性能的影响。
1 模型建立及数值模拟分析依据文中的主要研究内容，设计防护结构的3维实体形状为圆柱形，为轴对称结构。
模型高300 mm，圆柱空心半径为100 mm。
防护结构整体结构如图1。
图1 防护整体结构为了既能简化仿真计算又能确保仿真的准确性，根据圆柱形轴对称特性将建立1/2的2维界面1收稿日期：2018-02-05；修回日期：2018-03-19作者简介：崔小杰(1993—)，男，山西人，在读硕士，从事弹药工程与毁伤技术研究。
·83·崔小杰等：泡沫铝材料防护性能的数值模拟第5期 模型，具体的建模为建立1 000 mm ×1 500 mm(I ×J )空气域，并对空气域边界施加透射条件，网格尺寸为3.33 mm ×5 mm(I ×J )，以Y 轴为刚性地面边界，沿X 轴填充泡沫铝和炸药并以X 轴为旋转轴。
如图2。
123图2 1/2截面模型对单一泡沫铝材料做防护层时进行仿真计算，3种泡沫铝厚度分别为：10、20、30 mm ，观测点距爆炸中心的距离分别为：900、1 100、1 350 mm 。
1.1 泡沫铝防护结构防爆过程从图3中可以看出泡沫铝防护结构防爆的主要过程。
t =0为爆炸起始时刻，该时刻炸药起爆，瞬间产生大量的爆炸产物压缩周围空气，导致空气介质压力突变，产生冲击波；在t =0.074 ms 时，爆炸生成物充满整个防护装置并在结构的尖角处出现应力集中[6]，爆轰波持续作用在泡沫铝上；在t =0.34 ms 时尖角处出现严重的压缩破坏；在t =0.81 ms 时整个装置几乎被破坏；最终在t =1.54 ms 时，防护装置完全破裂，爆炸产物外泄。
(a) t =0 ms(b) t =0.074 ms (c) t =0.34 ms (d) t =0.81ms (e) t =1.54 ms图3 泡沫铝防护结构防爆过程1.2 3种厚度泡沫铝防护层的防护仿真结果对比 3种厚度泡沫铝防护材料各观测点超压曲线如图4所示。
图4 3种厚度泡沫铝材料超压曲线表1 3种厚度泡沫铝防护与空爆时各观测点超压峰值对比 kPa厚度/mm观察点/m0.9 1.11.3510 110.78 80.19 57.07 20 86.85 64.64 55.81 30 56.86 45.8837.84从表中可以发现：用泡沫铝材料做防护时，削波减爆效果明显，且随着泡沫铝材料厚度的增加，各观测点对应的超压峰值明显降低，即在使用泡沫铝材料做防护层时增加泡沫铝的厚度可以增加防护效果，减小超压峰值。
1.3 泡沫铝的密度和弹性模量对防护效果的影响 在1.2节得出泡沫铝材料防护层越厚，防护效果越好。
但只通过增加泡沫铝的厚度来改善防护结构的防护性能是不实际的，还需要考虑它的密度和弹性模量这2个参数对防护结构防护性能的影响。
为了得到泡沫铝材料密度和弹性模量对防护结构防护效果的影响，笔者选择3种密度分别为0.8、1.2、2.0 g/cm 3，弹性模量为9.0E5、1.2E6、5.0E6 kPa 的泡沫铝材料进行仿真，同样使用正交优化法安排试验并得出影响因素的大小。
对比3种密度和弹性模量的泡沫铝材料做防护层的防护结构仿真结果，各观测点超压曲线如图5。
·84·兵工自动化第37卷图5 各观测点超压曲线笔者对以上9种仿真计算，所得3个高斯点超压峰值与空爆情况下的对应点超压峰值进行归纳，如表2所示。
表2 各高斯点超压峰值kPa泡沫铝材料种类观测点r/m密度/(g/cm3) 弹性模量0.9 1.1 1.350.8 1.2E6 33.08 30.02 26.120.8 5.0E6 45.38 40.37 34.781.2 9.0E5 36.80 29.42 23.541.2 1.2E6 34.28 28.48 23.511.2 5.0E6 29.54 24.85 20.732.0 9.0E5 46.37 40.90 35.502.0 1.2E6 56.25 44.42 36.05图6 正交优化直观分析由表2可以发现：当泡沫铝材料的密度为 1.2g/cm3，弹性模量为5E6 kPa时，防护效果最好。
为进一步分析密度和弹性模量对防护性能的影响，采用正交优化法分析实验结果，比较影响因子对超压的影响[7]。
在正交试验中对比在1.35 m观测点处的超压值，选择L9_3_4正交表。
由正交优化法得到的直观分析如图6所示，效应曲线如图7所示。
图7 正交优化效应从图6中发现：密度所对应的极差为16.154，而弹性模量所对应的极差为5.093。
根据正交优化影响因素判断准则，得出泡沫铝的密度对防护结构性能的影响比弹性模量大。
同时根据图7正交优化效应曲线可看到：密度对防护性能的影响有临界值。
纵坐标代表超压值，超压值越低表明防护性能越好。
当密度小于1.2时防护性能提高，当泡沫铝材料密度为1.2时为最佳，当大于1.2时防护性能降低；对弹性模量来说，防护性能随弹性模量的增大而减小，即观测点处的超压峰值与弹性模量成正相关。
2 结论1) 泡沫铝材料做防护层介质时，防护结构对爆炸冲击波有很好的衰减性。
2) 不同材料参数的泡沫铝防护效果不同，这为泡沫铝材料在各个领域复合防护设计中的应用提供了参考。
3) 笔者只考虑了厚度、密度和弹性模量3个材料泡沫铝参数对防护效能的影响，在以后的研究中可以考虑其他不同材料参数的影响。
参考文献：[1] 王永刚, 胡时胜, 王礼立. 爆炸载荷下泡沫铝材料中冲击波衰减的实验和数值模拟研究[J]. 爆炸与冲击, 2013,23(6): 516-521.[2] 万剑芳, 屠永清. 不同基体泡沫铝材料的吸能特性研究[J]. 煤矿机械, 2009, 30(2): 70-72.[3] 王礼立, 杨黎明, 周风华. 强动载荷下结构的柔性防护和刚性防护[J]. 爆炸与冲击, 2009, 29(4): 337-344.[4] 杨相礼, 何勇, 何源. 圆柱形预制破片爆炸驱动仿真研究[J]. 兵工自动化, 2016, 35(8): 9-12.[5] 宁建国, 王成, 马天宝. 爆炸与冲击动力学[M]. 北京:国防工业出版社, 2010: 266-274.[6] 张国伟. 爆炸作用原理[M]. 北京: 国防工业出版社,2006: 37-45.[7] 朱福林, 赵捍东. 含水介质装甲对聚能射流防护性能研究[J]. 兵工自动化, 2016, 35(2): 93-96.。