浅埋爆炸载荷下，如何设计装甲车辆的防护结构，确保乘员生命安全是当前面临的挑战之一。首先，对于受到浅埋爆炸载荷影响的装甲车辆，建立了带有双自由度质量-弹簧-阻尼系统（模拟座椅和乘员）的三明治结构（由前面板、芯体和后面板组成）动态响应理论分析模型(图1)；然后，采用有限元进行了数值模拟计算，验证了理论分析模型的正确性；最后，基于经验证过的理论模型分析了炸药质量、母材屈服强度、三明治结构几何参数、弹簧刚度和阻尼系数对三明治-质量-弹簧-阻尼系统动态响应的影响。研究结果表明：随着炸药质量的增加，母材屈服强度的降低，三明治结构后面板、座椅和乘员的峰值位移均增加；随着芯体相对密度的增加，当面板高度/芯体高度相对较小时，三明治结构后面板、座椅和乘员的峰值位移也增加；随着面板高度/芯体高度的增加，座椅和乘员的峰值加速度增加；后面板的峰值位移对弹簧刚度和阻尼系数的增加不敏感。
图1 浅埋爆炸载荷下，三明治-质量-弹簧-阻尼系统二维示意图
近日，该成果以“Dynamic response of sandwich panel attached with a double mass-spring-damping system to shallow-buried explosion: analytical modeling”为题发表在SCIENCE CHINA Technological Sciences上。文章第一作者为卢天健教授博士生张杜江，卢天健教授及赵振宇副研究员为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金等的支持。
文章链接：https://www.sciengine.com/SCTS/doi/10.1007/s11431-023-2375-0
