CFRP-铝泡沫复合结构

高速抗冲击

通过CFRP约束实现铝泡沫逐级压溃，在高速冲击下兼具高比吸能与低峰值力。

任婕 · 赵昌方

Polymers 2025

参数信息

铝泡沫相对密度

0.163, 0.245, 0.374, 0.437

技术优势

逐级压溃不灾难失效

CFRP约束迫使铝泡沫沿指定的薄弱路径逐级压实，避免整体脆断，使冲击能量被稳定、可控地吸收。

比吸能与峰值力兼得

结构设计平衡了比吸能和峰值压溃力，在吸收大量冲击能量的同时避免过高的载荷传递到被保护对象。

设计参数灵活可调

通过改变柱体长径比和铝泡沫相对密度（0.163–0.437），可按需定制吸能特性。

应用场景

• 航空航天防护结构：替代传统层合板，从结构上吸收高速撞击能量，减轻航天器重量。
• 轻量化抗冲击组件：在电池包、座舱等部位实现轻量化防护，降低碰撞时的峰值力。
• 防护复合材料：作为多功能防护夹芯，利用CFRP约束提升铝泡沫的定向压溃能力。
• 机械冲击吸能：依靠逐级压溃机制将动能转化为塑性变形能，避免刚性反弹。