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 。

双层陶瓷复合靶板抗弹性的研究

基于小型穿甲弹垂直侵彻陶瓷 /铝合金薄板动力响应理论模型 ,分两种情况对靶板的优化配置进行了讨论。一种情况是在给定靶板面密度条件下 ,模拟了弹道极限速度随优化系数的变化曲线 ;另一种情况是在给定弹道极限速度条件下 ,模拟了面密度随优化系数的变化曲线 ,给出了不同靶板的最适优化系数 ,并通过试验加以验证 ,计算结果与试验结果的一致性较好。

陶瓷/泡沫铝/铝合金复合装甲抗射流侵彻性能

为研究泡沫铝复合装甲抗侵彻性能,根据应力波传播特性对陶瓷/泡沫铝/铝合金复合结构进行了理论分析。从不同泡沫铝夹芯厚度、相同厚度复合装甲下不同前后板厚度及布置方式和复合装甲倾角三方面研究了该复合装甲能量吸收规律、射流头部剩余速度以及不同倾角下装甲的防护性能。结果表明,泡沫铝作为夹芯层可充分降低复合装甲背板质点速度。同一倾角θ下,随着泡沫铝厚度的增大,复合装甲背板质点速度减小。泡沫铝厚度为2.4 mm时,射流头部剩余速度最低,复合装甲能量吸收最多,抗侵彻性能最优。同一泡沫铝厚度下,随着t_1/t_2值的增大,接触式复合装甲与间隔式复合装甲的射流头部剩余速度均先降低后增加。t_1/t_2=1时,间隔式复合装甲的抗侵彻性能最优。当仅布置方式不同时,间隔式与接触式复合装甲抗射流侵彻性能的差别较小。随着倾角θ的增大,复合装甲的防护性能先增强后降低。倾角为20°时,复合装甲抗射流侵彻性能最优。

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。

金属与陶瓷界面波阻性能与材料状态关系研究

利用一维Hopkinson压杆实验装置做应力波发生源在陶瓷装甲钢复合结构中产生应力波 ,用应变片测量陶瓷与不同回火状态装甲钢间界面反射和透射应力波的能力。结果发现 。