空壳颗粒材料的动态力学性能及其吸能耗能机理研究

空壳颗粒材料是一类新型防护材料，兼具多胞材料和薄壁壳体结构的双重特性和优势, 在减轻防护结构重量的同时，可大大提高防护层的吸能和耗能效果，并利用壳体的韧性明显增强防护层的强度，从而有效地提高防护结构的安全性。本项目将通过实验研究、理论分析和数值模拟相结合的方法，设计典型的空壳颗粒材料并建立具有明确物理意义和便于工程应用的动态本构模型；以空壳颗粒材料变形破坏的实验研究为基础，并以损伤力学为指导，建立空壳颗粒材料的动态损伤演化方程和破坏准则；开展小型的爆炸和冲击实验，并对空壳颗粒材料中应力波的传播规律进行系列数值模拟，分析、总结并揭示空壳颗粒材料中的应力波传播衰减规律及其吸能耗能机理。.该研究将为新型防护材料的研制和本构理论提供新成果，为空壳颗粒材料中应力波的分析计算提供新的方法，并通过揭示空壳颗粒材料的吸能耗能机理，为新型防护结构的设计提供科学依据，具有重要的学术意义和广阔的应用前景。