為了更好掌握夾層板沖擊性能，分別對泡沫鋁、單面粘貼鋁板的泡沫鋁和泡沫鋁芯體夾層板進行了試驗研究。是泡沫鋁芯體夾層板SHPB實驗的典型原始波形圖，入射脈沖經(jīng)過泡沫鋁芯體夾層材料后傳遞到輸出桿的脈沖有很大程度的衰減，這正是由于泡沫鋁粘彈性的本構(gòu)特性所引起的。

閉孔泡沫鋁芯體夾層板在應變率為1000s1時應力時程曲線可以看出，泡沫鋁芯體夾層板的應力在沖擊下存在彈性區(qū)、屈服區(qū)和致密區(qū)。

在相同應變率下，4種試樣在彈性區(qū)具有不同的斜率，以閉孔泡沫鋁夾層板最大，且彈性屈服強度也是泡沫鋁夾層板最大，單純的泡沫鋁最小，但是差別不大，主要是鋼板很薄，在沖擊作用下變形很小。

閉孔泡沫鋁芯體夾層板中，鋼板因厚度小，在沖擊力作用下，產(chǎn)生的塑性變形很小，因此，夾層板體主要通過閉孔泡沫鋁被壓縮來吸收能量，隨著泡沫鋁芯體塑性變形的增大，大量的壓縮能量被吸收，而單位體積泡沫鋁芯體所吸收的能量C可由下式來表達：

C=∫₀^εdσdε             (2-4)

式中：εd為泡沫鋁芯體壓縮至致密化開始時的應變量；σ為流動應力；ε為應變。

對于一個給定的試樣，當應變是εd時，其單位體積吸收的能量可以用應力-應變曲線下的積分面積來表示。閉孔泡沫鋁芯體夾層板在受壓縮載荷時，孔壁經(jīng)歷了彈性、塑性和致密化變形階段，在彈性區(qū)吸能不多，而在屈服平臺區(qū)應力幾乎不變，能量被大量吸收。

從實驗中測得的各試件的應力-應變曲線中可以看出應變率為1000s^-1時吸收能量的大小從小到大依次為閉孔泡沫鋁板、單面板(沖擊泡沫鋁面)、單面板(沖擊鋼面)、最后是閉孔泡沫鋁夾芯板。從表3.2中我們知道沖擊前后的各試件的尺寸變形差不多，閉孔泡沫鋁的不同結(jié)構(gòu)吸能效果卻是不一樣。據(jù)實驗結(jié)果分析出閉孔泡沫鋁夾芯板吸能效果優(yōu)于其他結(jié)構(gòu)，單純閉孔泡沫鋁本身是一個不規(guī)則的孔洞和基體骨架構(gòu)成，所以當受到?jīng)_擊載荷時泡沫鋁不同孔洞與孔面膜層變形吸收的能量肯定是不一樣的，我們可以認為夾芯結(jié)構(gòu)能夠使得芯體受到的沖擊更加均勻化從而使芯體吸收的能量更加充分一些。在相同應變率的條件下，閉孔泡沫鋁夾芯板的應力平臺高于其他三種結(jié)構(gòu)的應力平臺。其中泡沫鋁的應力平臺最低。說明閉孔泡沫鋁芯體夾層板比起其它三種結(jié)構(gòu)具有更好的吸能特性。由此可見，閉孔泡沫鋁芯體夾層板在抗沖擊方面具有更好的性能。由式(3-1)經(jīng)過計算可得出每個試件受到?jīng)_擊載荷后吸收的能量。

J.Mlz提出了吸能效率(Efficiency)和理想吸能效率(Ideality)曲線,分別定義為：

吸能效率曲線：

E=1/σ_m·∫₀^εmσdε                    (2-28)

理想吸能效率曲線：

E=1/(σ_mεm)·∫₀^εmσdε             (2-29)

式中：εm為任意應變；Sm為對應的應力值。

吸能效率表示試樣吸能效率與應力值的關(guān)系，可以比較準確地反映試樣達到最佳吸能效果時對應的應力值。理想吸能效率表示泡沫鋁實際吸收能量值與理想胞狀材料壓縮到相同應變量所吸收能量的比值，反映了各種試樣吸能性能的優(yōu)劣程度。

同一厚度的閉孔泡沫鋁夾心結(jié)構(gòu)分別在應變率為550s^-1、750s^-1、1000s^-1的情況下應力一應變情況可以看出相同空隙率的閉孔泡沫鋁夾芯板的應變率效應不是很明顯，其吸能情況差不多，區(qū)別不大。

綜上所述在靜態(tài)壓縮實驗中測得的泡沫鋁材料的應力-應變曲線有彈性變形一屈服變形一致密變形過程，說明閉孔泡沫鋁材料有明顯的吸能特性，動態(tài)沖擊實驗中我們可以得出結(jié)論是在相同應變率下閉孔泡沫鋁夾芯板的吸能效果明顯優(yōu)于其他三種結(jié)構(gòu)，而相同閉孔泡沫鋁夾芯板在不同應變率沖擊下其吸能效果基本相同，說明閉孔泡沫鋁夾芯板的應變率效應不明顯。而動態(tài)沖擊下閉孔泡沫鋁的屈服平臺顯著高于靜態(tài)壓縮時的閉孔泡沫鋁的屈服平臺，說明靜態(tài)壓縮和動態(tài)沖擊中還是存在應變率效應。