多层橡胶陶瓷复合装甲的抗侵彻性能研究

设计了一种多层橡胶陶瓷复合装甲结构。采用LS-DYNA数值仿真的方法,分析了穿甲弹在不同着角下侵彻复合装甲的速度损失和质量销蚀曲线,发现速度损伤量和质量销蚀率随着角的增大而增大。根据多组分复合装甲混合律计算出装甲的抗弹能力,得出多层橡胶陶瓷复合装甲具有良好的抗穿甲弹性能的结论,可以为其他橡胶复合装甲结构的设计提供支撑和依据。

多层陶瓷复合轻装甲结构的抗弹性分析

该文基于应力波在分界面的反射和透射理论 ,综合考虑靶板的整体变形 ,提出了一种多层陶瓷复合轻装甲结构方案 ;利用薄板的冲击动力响应模型 ,对该类靶板的抗弹性进行了理论分析 。

陶瓷橡胶复合装甲防护性能影响因素研究

为研究倾角和复合靶板各层厚度变化对陶瓷橡胶复合靶板防护性能的影响,通过优化对比网格划分疏密程度,获得与实验较接近的仿真结果,在此基础上,对倾角或复合各层靶板厚度不同时聚能射流侵彻陶瓷复合靶板的过程进行数值模拟仿真研究。结果表明：随着倾角的增大,陶瓷橡胶复合靶板对聚能射流的扰偏作用越明显,射流剩余速度越低,偏转角越大,复合靶板的防护性能越强;当复合靶板各层厚在3～5 mm内变化时,利用正交试验的方法得到面板厚为5 mm、夹层厚为3mm和背板厚为5 mm,复合靶板的防护性能相对较强。

多孔钛合金夹芯层陶瓷/UHMWPE复合结构的抗侵彻性能

陶瓷/纤维复合装甲的纤维背板由于其刚度较低,无法为陶瓷面板提供足够的支撑,削弱了陶瓷面板对弹丸的侵蚀作用。为了增强复合装甲的整体结构刚度,在陶瓷/纤维复合装甲中加入了金属夹芯层材料,通过试验和数值模拟研究了夹芯复合装甲对12.7 mm穿燃弹的抗弹性能。试验结果表明,穿燃弹弹芯表现出脆性断裂的失效模式,复合材料装甲表现出多种失效模式,包括夹芯层的花瓣形扩孔,UHMWPE(ultra-high molecular weight polyethylene)层压板的分层和凸起变形。建立了三维数值模型来分析整个弹道响应的演变,通过试验结果验证了模拟的准确性。模拟结果表明,12.7 mm穿燃弹的被甲会对陶瓷造成损伤,同时陶瓷会侵蚀弹芯的尖卵形头部,使弹芯头部变钝从而削弱弹芯对UHMWPE背板的侵彻能力。残余弹体的动能大部分由UHMWPE层吸收,UHMWPE层压板的失效模式会随着层数的增加由剪切失效转变为拉伸失效占主导地位。此外,作为夹芯层的多孔TC4板能够为陶瓷面板提供支撑,提高陶瓷面板的吸能效果以及弹体的侵蚀作用,并且12 mm孔径的TC4夹芯层能够提供更大的刚度支撑,使整体复合结构的吸能效率提升10%。

黏结层对陶瓷/金属复合装甲抗弹性能的影响研究

采用二级轻气炮加载装置和AUTODYN软件对含环氧树脂黏结层的陶瓷/金属复合装甲的抗弹性能展开了研究。陶瓷面板分为叠层和单层板两种形式,对应于C/E/A(Ceramic/Epoxyresin/Aluminumalloy)和C/E/C/E/A(Ceramic/Epoxyresin/Ceramic/Epoxyresin/Aluminumalloy)复合装甲。结果表明,受应力波传播和破碎锥作用,C/E/C/E/A装甲较C/E/A装甲的陶瓷面板破碎程度更大。具有缓冲作用的黏结层,随其厚度的增加,陶瓷损伤程度逐渐减小,背板侵深也逐渐减小。对Yaziv系数的修订表明,在相同弹速和黏结层厚度条件下,相同面密度的叠层陶瓷装甲抗弹性能优于单层陶瓷装甲。但是,黏结层厚度的增加对C/E/C/E/A装甲的抗弹性能贡献不大,而对C/E/A复合装甲的影响却较大。最后,对于两种形式陶瓷复合装甲,黏结层均使得装甲内透射应力波幅值得到了有效衰减,尤其是C/E/C/E/A装甲。

UHMWPE背板铺层角度对陶瓷复合靶板抗弹性的影响

由于背板强度对陶瓷/纤维复合装甲的抗弹性能存在明显影响,采用12.7 mm穿燃弹(刚脆性)冲击实验研究了不同UHMWPE背板铺层角度对陶瓷/纤维复合装甲弹道冲击性能的影响.通过观测回收的弹芯、靶体陶瓷及纤维背板宏观破坏特征,分析了陶瓷/纤维复合装甲的耗能机理及抗弹性能.试验结果表明,陶瓷锥是陶瓷面板的主要破坏模式,其宏观裂纹主要有:径向、环向及与锥形裂纹;纤维背板变形模式为动态锥形鼓包及边界褶皱,其破坏失效模式有:剪切失效及层间剥离.并且,背板强度对陶瓷/纤维复合靶板的抗弹性能有明显影响,随着UHMWPE背板铺层角度的减小,背板强度以及陶瓷/纤维靶板整体结构刚度随之增大,靶板对弹芯的破碎作用越明显,冲击后剩余弹芯最大碎片质量减小,小碎块数量增多,弹丸碎块穿透靶板后剩余侵彻能力减弱,复合靶板整体抗弹性能增加,同时背板鼓包高度减小,锥形鼓包所形成的角度增大,纤维层合板的破坏失效模式从剪切失效向层间剥离转变.

直升机陶瓷复合装甲发展现状及新型材料应用前景

目前国外军用武装直升机及运输直升机上均配置了轻质装甲材料。相比之下,国内直升机装甲配置在级别类型、数量、单架机面积等方面都远不如欧美发达国家。随着新一代军用直升机对抗弹生存能力提出了更高的要求,国内外对于新型装甲材料的开发也有了较大的进展。本文综述了国内外武装直升机用复合防弹装甲的发展状况,总结了直升机用复合防弹装甲未来的发展需求,分析了目前复合防弹装甲的抗弹机理、选材原则和材料在被武器打击过程中的吸能方式,并展望了梯度功能材料、微叠层材料、石墨烯改性陶瓷等新材料在军用直升机上的应用前景。为满足我国直升机的自主发展需求,我国对于性能优异的新型先进轻质防护材料的开发需求已刻不容缓。只有开发新型装甲材料才能提高我军直升机的生存能力,满足我国武器装备的作战需求,实现与世界先进直升机水平的同步发展。

抗弹陶瓷在复合装甲中的应用

一、引言当今世界的主旋律是和平与发展,这是各国人民共同追求的目标。然而,在近几十年来,各种各样的局部战争从来就没有停止过,特别是近年来极端恐怖组织的出现和破坏活动的加剧,已经使世界和平面临巨大威胁,从而使打击恐怖活动成为当务之急。在如此的国际大环境下,世界各国纷纷投入巨资进行各种高性能武器装备的研发和制造。

新型复合防弹装甲结构材料的研究

通过分析陶瓷与复合材料的防弹机理,借助数值模拟分析技术对复合装甲的结构进行设计,并制备靶板,研究了复合装甲的材料与结构形式对防弹性能的影响,通过打靶实验,验证了结构设计的科学性及合理性。本文还在防弹装甲结构中尝试橡胶材料的应用,靶试结果表明,橡胶在防弹性能上具有明显作用。

高速长杆弹对陶瓷复合靶侵彻的数值模拟

利用有限元程序描述了高速钨弹对陶瓷复合靶侵彻过程中的有关物理和力学现象,讨论长杆弹对不同材料靶板的侵彻能力,并重点讨论多层陶瓷靶在高速长杆弹侵彻作用下发生的一系列现象。另外,还对陶瓷多层结构靶的层间效应进行初步的有益探讨,计算结果与试验结果进行对比,吻合较好。所得结论对进一步研究复合靶防护及弹体侵彻具有一定的参考价值。

陶瓷装甲的发展(上)

陶瓷材料具有硬度高、质量轻的优点,其对动能弹和弹药破片的防御能力都很强,目前已成为一种广泛应用于防弹衣、车辆和飞机等装备的防护装甲——

专利介绍

低凝胶率溶聚丁苯橡胶的接枝改性方法授权公告号:CN 103509159B授权公告日:2018年12月18日专利权人:北京石油化工学院发明人:戴玉华、杨金娟、陈力军本发明介绍了一种低凝胶率极性溶聚丁苯橡胶的改性方法。该方法采用自由基溶液法将极性单体接枝到溶聚丁苯橡胶上.

炮弹装甲大斗法(下)

看了上一期各种反装甲炮弹们的精彩表演,一向憨厚低调的装甲家族终于忍不住发话了:"老虎不发威,真拿我们当病猫吗?这次就让我们秀一秀肌肉,告诉大家一个出人意料的真相吧!"装甲家族究竟会爆出一个什么样的真相呢?我们赶紧去看看。早年的龙争虎斗在第一次世界大战中出现的坦克,刚一登场,就凭借一身钢筋铁骨成为战场上神一般的存在。一时间,各种枪炮都拿这种"铁兽"毫无办法。但是,到了1936年。

读者编者

有问有答……江苏 王晓松问:“乔巴姆”装甲属于那一类装甲?当今世界有没有隐形坦克?美国的坦克会向什么方向发展?答:英国“乔巴姆”装甲属于复合装甲,是1976年由位于乔巴姆镇的国防部下属车辆工程局研制的,它由钢装甲板中间夹几层陶瓷块组成,外层装甲板用高强度钢制成,陶瓷板按照砌墙的方式一块一块地垒入钢装甲板之间。这样可使外金属层和中间陶瓷层的膨胀情况一致,避免陶瓷层衬片破裂。