陶瓷/纤维/阻尼复合靶板抗冲击性能及优化

随着弹体的侵彻能力逐渐增强,复合防弹装甲成为不可或缺的装备之一。基于ANSYS建立了陶瓷/纤维/阻尼复合防弹靶板的冲击有限元模型,揭示了材料参数和几何参数对复合防弹靶板的影响规律,利用多目标遗传算法优化了碳化硅陶瓷/碳纤维/超高分子量聚乙烯纤维/背层阻尼复合防弹靶板结构,并通过实验验证了优化设计结果的可信性。结果表明:同面密度条件下,涂刷一定厚度背层阻尼对靶板防弹性能的提升较为显著;采用遗传算法优化后的复合防弹靶板结构为:6.9mm碳化硅陶瓷/4.8mm碳纤维层合板/6.0mm超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维层合板/1.1mm阻尼,面密度为36.236kg/m^(2)。相同防弹性能条件下,与陶瓷/装甲钢结构靶板相比,优化后的靶板面密度降低超过49%。