肖望強(qiáng), 戴 宇, 孫 璟,彭 帥

(1.廈門大學(xué)航空航天學(xué)院，廈門 361000； 2.北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京 100076)

0 引言

近年來，隨著新型航天器的大型化和輕量化的發(fā)展，其發(fā)射過程將經(jīng)歷越來越嚴(yán)酷的高量級(jí)火工沖擊環(huán)境，給航天器的研制帶來了新的問題和挑戰(zhàn)[1-2]。由于航天器火工裝置動(dòng)作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量級(jí)、高頻響、短時(shí)間的復(fù)雜震蕩性火工沖擊載荷，對(duì)航天器電子儀器、脆性材料、輕薄結(jié)構(gòu)的破壞作用十分突出。因此降低分離裝置作用過程中附加的火工沖擊，對(duì)飛行器的安全性和飛行器整體技術(shù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

針對(duì)分離裝置作用過程中附加的火工沖擊問題，科研人員進(jìn)行了一系列相關(guān)研究。2007年，美國(guó)航空航天局(NASA)為了降低好奇者號(hào)火星探測(cè)器上使用的分離螺母的沖擊響應(yīng)，通過增加鋁蜂窩緩沖環(huán)、金屬橡膠套管等方式有效降低了分離螺母產(chǎn)生的沖擊[3-4]。2012年，Han等[5]針對(duì)橡膠類沖擊抑制材料剛度較低的問題，提出了一種偽彈性混合網(wǎng)格沖擊隔離器，以此來抑制火工分離裝置的沖擊響應(yīng)。2019年，馮麗娜等[6]通過分析分離過程中炸藥能量的傳遞和分配、分離板受力分析的結(jié)果，設(shè)計(jì)了新型膨脹管分離裝置，上部結(jié)構(gòu)承受的沖擊載荷明顯減少。2021年，趙象潤(rùn)等[7]為避免航天器受到火工分離螺母作用時(shí)的高沖擊載荷而造成故障，采用金屬橡膠隔振器抑制分離螺母內(nèi)活塞撞擊的沖擊響應(yīng)。2022年，孫璟等[8]通過對(duì)膨脹管-凹槽板分離裝置進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證表明減少扁平管和連接框的碰撞面積可改善整個(gè)膨脹管分離過程的沖擊環(huán)境。

針對(duì)火工沖擊環(huán)境下的降沖擊研究，首次提出將顆粒阻尼技術(shù)應(yīng)用于降沖擊研究，對(duì)于顆粒阻尼的研究本團(tuán)隊(duì)已成功應(yīng)用于高鐵、船舶、軍用產(chǎn)品上，并得到很好的效果。顆粒阻尼具有對(duì)結(jié)構(gòu)改動(dòng)小、溫度適用范圍廣、結(jié)構(gòu)耐久性好、可靠度高、降沖擊效果好，并能在剛性系統(tǒng)里直接嵌入，而不降低系統(tǒng)的剛度等優(yōu)點(diǎn)。由于航天器的運(yùn)行環(huán)境惡劣、區(qū)域溫差大，因此顆粒阻尼減振方法在航天器上有很好的適用性。針對(duì)大直徑艙箭分離帶來的高量級(jí)火工沖擊的問題，提出了采用顆粒阻尼技術(shù)，研制出艙箭降沖用阻尼盒。

綜合考慮長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭的研制要求，本文將顆粒阻尼盒應(yīng)用于長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭上，研究不同顆粒阻尼盒參數(shù)方案下降沖擊效果；通過離散元法計(jì)算阻尼顆粒耗能，從而對(duì)阻尼盒內(nèi)裝顆粒的參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化與仿真；設(shè)計(jì)了相關(guān)的降沖擊實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明其有效降低了分離界面的沖擊載荷；并成功應(yīng)用于我國(guó)首個(gè)一級(jí)半構(gòu)型的大型運(yùn)載火箭——長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭，為長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭和載人空間站分離提供了關(guān)鍵技術(shù)保障。

1 基于離散元法的理論分析

有限元方法是模擬連續(xù)介質(zhì)的高效分析方法，將復(fù)雜問題用簡(jiǎn)單的問題替代后再進(jìn)行求解，但是有限元法并不能適用于散體顆粒物質(zhì)；而離散元法是將研究對(duì)象劃分為一個(gè)個(gè)相互獨(dú)立的單元，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和單元之間的相互作用，采用動(dòng)態(tài)松弛或靜態(tài)松弛等迭代方法進(jìn)行計(jì)算，是計(jì)算離散體的理想方法[9]。

為此，本文通過離散元方法對(duì)顆粒容器壁、顆粒之間相互作用分析，得到?jīng)_擊作用下結(jié)構(gòu)的能量耗散、力鏈結(jié)構(gòu)等微觀特征，從而揭示顆粒阻尼盒降沖擊的內(nèi)在機(jī)理[10]。

1.1 顆粒運(yùn)動(dòng)方程

在任意t時(shí)刻，考慮每一顆粒單元受力作用后產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)于第i個(gè)顆粒，其平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的方程矢量形式可表示為

(1)

(2)

式中,Xi是顆粒i球心的位移矢量，F(xiàn)i是作用在顆粒i上的接觸力的合力，mi是顆粒i的質(zhì)量，g為重力加速度，θi是顆粒i的角位移矢量，Mi是作用在顆粒i上的合力矩，Ii是顆粒i的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。對(duì)t時(shí)刻的加速度用中心差分方程可表示為

(3)

(4)

分別將式(1)和式(2)帶入式(3)和式(4)，整理可得

(5)

(6)

(7)

(8)

在t+Δt時(shí)刻，顆粒i就到達(dá)一個(gè)新的位置，并產(chǎn)生新的接觸力和接觸力矩，從而產(chǎn)生新的加速度和角加速度，這個(gè)過程循環(huán)下去就可得到每個(gè)顆粒在各個(gè)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)性態(tài)。

1.2 顆粒之間接觸力模型

圖1是接觸力學(xué)模型，顆粒在接觸過程中，主要為法向力學(xué)模型以及切向力學(xué)模型，顆粒在高速流動(dòng)過程中，還會(huì)存在旋轉(zhuǎn)摩擦。為此，得到如下數(shù)學(xué)模型

圖1 顆粒接觸模型Fig.1 Particle contact model

(9)

(10)

(11)

式中，F(xiàn)X,FY(Z)和Mr分別表示顆粒所受的法向接觸力、切向接觸力和扭力矩；δX為兩顆粒的法向疊合量；δY(Z)代表兩顆粒間的切向相對(duì)位移；KX，KY(Z),Kr分別為法向剛度系數(shù)、切向剛度系數(shù)和扭轉(zhuǎn)剛度系數(shù)；CX,CY(Z),Cr分別為法向阻尼系數(shù)、切向阻尼系數(shù)和法向扭轉(zhuǎn)阻尼系數(shù)。

1.3 能量耗散

顆粒物質(zhì)間的相互作用是一個(gè)能量耗散系統(tǒng)，其耗能主要是通過顆粒與顆粒之間以及顆粒與容器內(nèi)壁之間的非彈性碰撞和摩擦實(shí)現(xiàn)的。兩顆粒碰撞過程中在法向方向上的耗能可表示為

(12)

式中,mi和mj為兩顆粒的質(zhì)量,en為法向恢復(fù)系數(shù),Δvn為兩顆粒碰撞時(shí)的法向相對(duì)速度。

當(dāng)兩接觸的顆粒在切向方向上沒有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，其在切向上的碰撞耗能為

(13)

式中,et為切向恢復(fù)系數(shù),Δvt為兩顆粒碰撞時(shí)的切向相對(duì)速度。

當(dāng)兩顆粒間的切向接觸力大于最大靜摩擦力時(shí)，兩顆粒之間開始有相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)摩擦耗能將代替切向上的碰撞耗能，其摩擦耗能為

ΔEf=μf|FY(Z)δY(Z)|

(14)

在任意時(shí)刻，一個(gè)顆粒可能會(huì)同時(shí)與多個(gè)顆粒產(chǎn)生接觸，則該時(shí)刻顆粒消耗的能量為所有法向耗能與摩擦耗能的總和,即

E=(ΔEen1+ΔEen2+…ΔEenn)+
(ΔEf1+ΔEf2+…ΔEfn)

(15)

2 阻尼盒參數(shù)設(shè)計(jì)

對(duì)于阻尼盒外殼的設(shè)計(jì)，主要從提高阻尼效果以及安裝可靠性兩個(gè)方面進(jìn)行考慮，提高阻尼效果主要從阻尼盒內(nèi)部填充粒子參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。阻尼盒的設(shè)計(jì)主要包括阻尼盒外殼的設(shè)計(jì)和阻尼盒內(nèi)部顆粒參數(shù)的設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。由于安裝空間有限，阻尼盒安裝在隔沖框側(cè)壁上，為避免阻尼盒與上下兩端的螺釘干涉，將阻尼盒分別設(shè)計(jì)為長(zhǎng)、短兩種類型，本文主要針對(duì)長(zhǎng)款阻尼器進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，三維圖如圖2所示。

圖2 阻尼盒三維示意圖Fig.2 Three-dimensional schematic diagram of the damping box

由于不同的粒子參數(shù)對(duì)于降沖擊效果的影響不同，由先前研究得知不同的粒子材質(zhì)、粒子粒徑、粒子填充率參數(shù)對(duì)于阻尼盒的降沖擊效果影響最大，因此需要對(duì)阻尼盒內(nèi)部顆粒參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3 顆粒參數(shù)對(duì)降沖效果的影響

為分析沖擊作用下阻尼盒降沖擊效果，首先進(jìn)行仿真分析，在中部圓形阻尼盒中填充顆粒，并在U形框底部沖擊設(shè)定在0.03 s出現(xiàn)第一個(gè)3 000g的沖擊峰值，阻尼盒中的顆粒隨機(jī)生成，如圖3所示，保持模型中的激勵(lì)與邊界約束不變，更換阻尼盒內(nèi)的填充顆粒方式或顆粒的材質(zhì)、填充率、直徑等參數(shù)，分別計(jì)算不同參數(shù)的耗能值，從而探究不同參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的降沖擊效果。

圖3 沖擊過程顆粒離散元模型Fig.3 Impact process particle discrete element model

不同顆粒的接觸參數(shù)由先前的試驗(yàn)可知，其相關(guān)物理參數(shù)如表1所示。

表1 各材質(zhì)相關(guān)物理參數(shù)Tab.1 Physical parameters related to each material

同時(shí)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，為驗(yàn)證理論計(jì)算的正確性，搭建如圖4所示的試驗(yàn)裝置進(jìn)行驗(yàn)證，試驗(yàn)臺(tái)由重物、U形框平板、采集儀、力錘、分析系統(tǒng)組成，利用力錘在U形框底部進(jìn)行敲擊，產(chǎn)生3 000g的沖擊峰值，隨后在U形框中中部安裝不同填充參數(shù)的顆粒阻尼盒。測(cè)點(diǎn)選擇為U形框與上邊框連接處，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并使用MATLAB進(jìn)行傅里葉變換，得到結(jié)構(gòu)的沖擊響應(yīng)曲線。

圖4 沖擊試驗(yàn)臺(tái)Fig.4 Impact test bench

3.1 顆粒材質(zhì)對(duì)降沖擊效果的影響

3.1.1 仿真分析

顆粒材質(zhì)的變化，其主要影響因素為彈性模量、泊松比和恢復(fù)系數(shù)，目前實(shí)驗(yàn)室并無對(duì)應(yīng)剪切模量、恢復(fù)系數(shù)、泊松比均在最優(yōu)條件下的顆粒材料，需要綜合對(duì)比分析，為對(duì)比不同顆粒綜合物理性能的影響因素，分別設(shè)定顆粒材料為鐵、鎢、銅、鉛顆粒，顆粒直徑設(shè)定為4 mm，填充參數(shù)設(shè)置為90%，設(shè)定U形框底部沖擊位移幅值為0.5 mm的脈沖沖擊，仿真時(shí)間設(shè)定為0.2 s，沖擊時(shí)間為0.01 s，計(jì)算出不同材料能量耗散情況，對(duì)比分析能量規(guī)律，得到不同材料降沖擊效果，如圖5所示，在仿真時(shí)間內(nèi)，顆粒材料的降沖擊效果(耗散能量與輸入能量的比值)分別是：鐵合金顆粒降沖擊效果為42.39%，鉛合金顆粒降沖擊效果為26.27%，銅合金顆粒降沖擊效果為15.16%，鎢合金顆粒降沖擊效果最差，為10.24%。

圖5 不同材質(zhì)下阻尼盒的降沖擊效果Fig.5 Energy consumption of particles of different materials

3.1.2 試驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證不同材質(zhì)對(duì)降沖擊效果的影響，選擇鐵合金顆粒、鉛合金顆粒、鎢合金顆粒進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，初定其直徑為4 mm、填充率為90%。

圖6是直徑為4 mm、填充率為90%時(shí)，鉛合金、鐵合金、鎢合金與不安裝阻尼盒的響應(yīng)曲線。由表2可知，從試驗(yàn)結(jié)果來看，鐵合金顆粒的降沖擊效果優(yōu)于鉛合金、鎢合金，與仿真計(jì)算基本一致。

圖6 安裝不同材質(zhì)顆粒阻尼盒下結(jié)構(gòu)響應(yīng)曲線Fig.6 The structural response curve under the particle damping box of different materials

表2 不同顆粒材質(zhì)降沖擊效果Tab.2 Impact reduction effect of different particle materials

從鐵合金、鉛合金、鎢合金的對(duì)比來看，相同粒徑、填充下的鐵合金降沖擊效果最佳，其次是鉛合金顆粒，鎢合金顆粒最差。

3.2 顆粒直徑對(duì)降沖擊效果的影響

3.2.1 仿真分析

在給定的阻尼盒腔體內(nèi)，顆粒直徑的變化主要影響到顆粒的排布情況，不同的阻尼盒腔體，最優(yōu)的顆粒直徑配比不同。但是可以通過固定容腔尺寸，研究不同顆粒直徑的降沖擊效果。在阻尼盒中分別選擇顆粒直徑為2，2.4，3，3.5，4 mm(便于與試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比)進(jìn)行仿真計(jì)算，顆粒材質(zhì)選用鐵基合金顆粒、銅合金顆粒，設(shè)定U形框底部沖擊位移幅值為0.5 mm的脈沖沖擊，仿真時(shí)間設(shè)定為0.2 s，沖擊時(shí)間為0.01 s，顆粒與顆粒之間使用Hertz-Mindlin模型進(jìn)行計(jì)算，顆粒與阻尼盒壁之間采用考慮摩擦的Hertz-Mindlin模型進(jìn)行仿真分析，顆粒采用隨機(jī)生成的方式進(jìn)行排布，圖7是不同直徑顆粒在沖擊來臨時(shí)顆粒的填充效果圖，藍(lán)色顆粒為沒有受到?jīng)_擊應(yīng)力波的顆粒，紅色與綠色為沖擊波引起振動(dòng)的顆粒?？梢钥吹剑煌睆降念w粒響應(yīng)情況不同，隨著顆粒直徑的增大，顆粒體系的空隙率也越高。

圖7 不同直徑顆粒的顆粒填充效果圖Fig.7 Effect diagram of particles with different diameters

圖8是鐵合金顆粒與銅合金顆粒的降沖擊效果圖，不同顆粒材質(zhì)所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)顆粒直徑不同，從鐵合金顆粒的降沖擊效果情況來看，隨著顆粒直徑的增大，降沖擊效果曲線出現(xiàn)“N”字形的變化趨勢(shì)，在顆粒直徑為2.4 mm、降沖擊效果較好，反而在顆粒粒徑為3，3.5 mm時(shí)效果不理想。銅合金顆粒材料的降沖擊效果隨著顆粒直徑的增加逐漸增加，在粒徑為3.5 mm達(dá)到最大，即隨著顆粒直徑的增大，顆粒材料內(nèi)孔隙率增大，沖擊波沖擊峰值降低，沖擊波衰減越快，降沖擊效果顯著。綜合分析后顆粒直徑選用2.4 mm為最優(yōu)。

圖8 不同顆粒直徑下降沖擊效果Fig.8 Different particle diameters drop the impact effect

3.2.2 試驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證不同粒徑對(duì)降沖擊效果的影響，選擇鐵合金顆粒進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，初定填充率為90%。圖9是直徑為2.0，2.4，3.0，3.5，4.0 mm填充率為90%的鐵合金顆粒，安裝阻尼盒與不安裝阻尼盒的仿真結(jié)果與試驗(yàn)曲線的降沖擊效果曲線。

圖9 仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果降沖擊效果Fig.9 Simulation results and test results

選定阻尼盒，選擇不同直徑的顆粒進(jìn)行試驗(yàn)，降沖擊效果存在較大差異，鐵顆粒直徑在2～3 mm 之間存在一個(gè)較好的降沖擊效果，當(dāng)顆粒直徑大于3 mm時(shí)，隨著顆粒直徑的增加，降沖擊效果有所提升，但仿真計(jì)算及試驗(yàn)結(jié)果來看，隨著顆粒直徑的提升，顆粒的排布便成為了影響顆粒降沖擊效果的重要因素。從鐵顆粒試驗(yàn)結(jié)果來看，對(duì)于18 mm直徑的阻尼盒，顆粒直徑在2.4 mm時(shí)減振效果最佳，仿真計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)曲線基本重合。

3.3 顆粒填充率對(duì)降沖擊效果的影響

3.3.1 仿真分析

由于沖擊力通過外層顆粒與阻尼盒壁的點(diǎn)接觸傳遞到顆粒系統(tǒng)中，不同位置的沖擊力方向不同，顆粒層之間受到不同程度的剪切作用。從顆粒流態(tài)的角度來看，不同填充密實(shí)度的顆粒系統(tǒng)，在沖擊載荷作用下，其動(dòng)力學(xué)特性不同，對(duì)于低填充率的慣性流顆粒，顆粒在受到激勵(lì)后，逐漸向外散開，并以顆粒之間的碰撞進(jìn)行能量交換。對(duì)于高填充的彈性流顆粒，在沖擊載荷作用下，顆粒之間產(chǎn)生劇烈的摩擦，并形成局部高壓流態(tài)，以顆粒之間的摩擦及力鏈系統(tǒng)的壓曲變形兩種方式耗能。圖10是顆粒填充率分別為80%和90%時(shí)的顆粒流態(tài)。

(a) 80%填充率顆粒流態(tài)

(b) 90%顆粒填充流態(tài)圖10 不同填充率顆粒流態(tài)Fig.10 Particle flow states with different filling rates

當(dāng)填充率為80%時(shí)，在沖擊載荷作用下，顆粒流呈水花狀，顆粒首先沿垂向上升，然后散開(圖10(a))，并無明顯的局部流態(tài)及顆粒摩擦碰撞現(xiàn)象。當(dāng)顆粒填充率在90%時(shí)，在沖擊載荷的作用下，顆粒層出現(xiàn)環(huán)狀紊流效應(yīng)，外環(huán)顆粒層在沖擊載荷的作用下沿環(huán)形向遠(yuǎn)離火工面的方向流動(dòng)，流動(dòng)到頂端后，左右兩側(cè)顆粒層交匯，出現(xiàn)明顯的碰撞與沖擊現(xiàn)象，然后開始回流。在阻尼盒軸心位置發(fā)生劇烈的摩擦與碰撞(圖10(b))。另外，值得說明的是，這里所說的顆粒填充率是指在一定的容腔內(nèi)，腔體總體積V和填充顆粒區(qū)域的體積Vp之間的比例關(guān)系，定義顆粒的填充率ω為

(16)

初定顆粒粒徑為2.4 mm，設(shè)定U形框底部沖擊位移幅值為0.5 mm的脈沖沖擊，仿真時(shí)間設(shè)定為0.2 s，沖擊時(shí)間為0.01 s，通過不同材料在阻尼盒內(nèi)分別按不同填充率填充鐵合金、鉛合金以及鎢合金顆粒時(shí)，得到阻尼盒的降沖擊效果如圖11所示。不同材質(zhì)的阻尼顆粒，其粒徑變化對(duì)降沖擊效果的影響規(guī)律基本一致，在低填充時(shí)，降沖擊效果處于相對(duì)較低的水平，當(dāng)顆粒填充率升高時(shí)，顆粒的降沖擊效果有一個(gè)明顯的凸變過程，這主要是顆粒從慣性流向彈性流轉(zhuǎn)變時(shí)阻尼機(jī)理的變化，從而出現(xiàn)跳變現(xiàn)象。

圖11 不同填充率下阻尼盒的降沖擊效果Fig.11 Impact reduction effect of the damping box at different filling rate

3.3.2 試驗(yàn)驗(yàn)證

為探究不同填充率作用下結(jié)構(gòu)的降沖擊效果，選定顆粒材質(zhì)為鐵合金，顆粒直徑為2.4 mm，顆粒填充率設(shè)置在 70%，75%，80%，85%，90%，95%，100%。得到不同填充率作用下結(jié)構(gòu)的主振方向Z的沖擊響應(yīng)譜如圖12所示。

圖12 不同填充率的Z方向沖擊響應(yīng)譜Fig.12 Impact response spectrum for different filling rates

分別統(tǒng)計(jì)相同沖擊力作用下不同顆粒填充率下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)曲線峰值降低(相對(duì)于未安裝阻尼材料)百分比如圖13所示(填充低于70%時(shí)，降沖擊效果較差，在這里未給出)。顆粒填充率在90%以下，隨著顆粒填充率的增加，顆粒降沖擊效果基本不變；當(dāng)顆粒填充率達(dá)到90%時(shí)，顆粒降沖擊效果出現(xiàn)明顯提高。這主要是顆粒流態(tài)的轉(zhuǎn)變，顆粒從慣性流向彈性流轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程是一個(gè)突變的過程，彈性流存在顆粒接觸配位系數(shù)的閾值。這與理論計(jì)算基本一致。隨著顆粒填充率的提高，一方面是顆粒之間的摩擦與碰撞加??；另一方面，顆粒從稀疏的慣性流逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槊軐?shí)填充的彈性流，顆粒的耗能形式轉(zhuǎn)變。當(dāng)然，從后面的火工試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，并不是顆粒的填充率越高越好，當(dāng)顆粒出現(xiàn)局部預(yù)應(yīng)力的時(shí)候，顆粒的降沖擊效果會(huì)明顯降低。

圖13 不同填充率下降沖擊效果Fig.13 Different filling rate reduces the impact effect

4 結(jié)論

本文通過對(duì)阻尼盒降沖擊效果的仿真計(jì)算、試驗(yàn)驗(yàn)證，得到如下結(jié)論：

1)在瞬間沖擊加速度響應(yīng)為3 000g，安裝阻尼盒內(nèi)填充率為90%、粒徑為2.4 mm的鐵合金顆粒后，艙箭分離時(shí)產(chǎn)生的沖擊載荷在原基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)50%以上的降沖擊效果。

2)不同材質(zhì)的顆粒，其阻尼效果不同，從優(yōu)化結(jié)果來看，鐵基合金顆粒降沖擊效果最佳，鎢合金顆粒效果最差。

3)不同直徑的顆粒降沖擊效果不同，隨著顆粒直徑的增大，顆粒體系的空隙率也越高，對(duì)于本文研究對(duì)象其最佳顆粒直徑為2.4 mm。

4)顆粒填充率是優(yōu)化降沖擊效果最關(guān)鍵的影響因素，在沖擊載荷作用下，90%的顆粒填充是最優(yōu)的阻尼盒配置。