侵彻过程中弹载电子设备承受的过载值很高,往往能达到数万g,这种环境对于电子设备而言是极为恶劣的。本文针对高过载冲击过程中轻质电子设备易发生损坏的问题,开展了关于高过载环境下电子设备保护研究,并设计了一种电子设备缓冲保护结构。(1)针对高过载使用环境,通过分析弹载电子设备存在的破坏因素,提出了内部加固和外部缓冲结合的保护措施。介绍了高强度外壳和真空灌封的内部加固方法;根据泡沫铝和铝壳独特的材料特性,提出了二者组合的外部缓冲结构。(2)通过对泡沫铝、铝壳和组合结构的准静压实验,分析两种材料的力学特性,试验结果表明:泡沫铝填充铝壳组合结构可完美结合二者的优点,极大提高吸能率。(3)利用有限元仿真工具,建立了空气炮冲击实验和侵彻钢板的有限元模型,实现对不同情况下弹体侵彻过程的模拟。通过观察泡沫铝填充铝壳对于不同过载的缓冲效果,分析侵彻过程中应力波的传递、缓冲前后加速度曲线以及缓冲模块能量吸收,得出相关缓冲吸能规律,为缓冲保护结构设计提供理论性指导。(4)设计了基于空气炮的缓冲测试系统,验证了该缓冲结构的实用性,证明在高g值冲击环境下,泡沫铝填充铝壳组合结构可吸收高冲击下的能量,降低过载峰值,有效保护电子设备。