层状复合结构抗侵彻性能试验与数值模拟

作     者：邹有纯 熊超 殷军辉 崔凯波 邓辉咏 ZOU Youchun;XIONG Chao;YIN Junhui;CUI Kaibo;DENG Huiyong

作者机构：陆军工程大学石家庄校区火炮工程系石家庄050003 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2022年第39卷第4期

页      面：1748-1760页

核心收录：

学科分类：1101[军事学-军事思想及军事历史] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：省部级重点科研项目(LJ2019A020103)。 

主　　题：复合防护结构 装甲 侵彻 弹道测试 有限元模拟 

摘      要：为研究3层及以上层状复合结构和金属丝缠绕材料(Entangled metallic wire material,EMWM)夹芯复合结构的抗侵彻性能,本文设计了4种复合结构:碳化硅陶瓷/超高分子量聚乙烯/钛合金(SiC/UHMWPE/TC4)、SiC/TC4/UHMWPE、SiC/UHMWPE/EMWM/TC4和SiC/TC4/EMWM/UHMWPE。采用霍普金森压杆试验,研究了复合结构的动态力学行为。基于侵彻试验和数值模拟分析了复合结构的抗侵彻机制、防护性能和能量特性。最后,探索了约束效应对EMWM复合结构抗侵彻性能的影响。结果表明,本文设计的4种复合结构在减轻质量和减小厚度方面具有优势;EMWM在复合结构中能够延迟,阻碍应力波的透射,有助于减小复合结构的损伤;对EMWM施加约束可显著提高EMWM复合结构的抗侵彻性能。