SiC陶瓷/UHMWPE复合装甲弹道性能研究
发布时间：2021-11-18 08:21
伴随着现代防护能力的需要,防弹性能更加优异的材料将逐渐的被选择和研究。碳化硅Silicon Carbide（SiC）陶瓷由于其硬度很大而在防弹领域被大量的使用,超高分子量聚乙烯Ultra-High Molecular Weight Polyethylene（UHMWPE）层合板因具有很大的韧性也被广泛研究,但把这种硬/软相结合而构成的复合装甲的弹道性能却极少被人提及。陶瓷的不同几何形状对陶瓷复合装甲的弹道性能有着显著的影响,并且不同面板对陶瓷复合装甲的弹道性能的影响也未被探讨过。本文主要研究了不同几何形状陶瓷对陶瓷复合装甲的弹道性能的影响,不同面板对陶瓷复合装甲的弹道性能的影响将在本文中被系统的讨论,以及它们的防弹过程也将被详细的研究。首先,本文介绍了两种主要的防弹材料,分别为高硬度SiC陶瓷以及柔性材料UHMWPE,也介绍了SiC陶瓷的烧结工艺,本文选用SiC陶瓷为无压烧结而成;本文中UHMWPE层合板是由无纬布热压而成,根据UHMWPE所需的厚度来铺设无纬布的层数。同时本文也详细的介绍了陶瓷复合装甲板的制作过程和所需的实验装置。其次,为了研究不同几何形状拼接陶瓷粘接超高分子量聚乙烯...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
UD的层合结构
图 2.2 复合材料层合板结构 130℃，时长达到两小时后，压力增至 20果，温度在 60℃或更低时，打开模子，层压板；需要的尺寸，本文的复合材料层板的尺寸UHMWPE 层合板的结构如图 2.2 所示，的制作过程甲为两层结构，第一层为陶瓷层，陶瓷层装甲板，第二层为背板，背板为 UHMWPE 案制作不同的装甲板，所选用的陶瓷的几
图 2.3 垂直侵彻测试系统的示意图本文实验选用 53 式 7.62mm×51mm 制式穿甲弹作为实验弹，这种子弹有钢芯铜制被甲组成。弹道测试所需要的基本设备，如图 2.3 所示，有 85 狙击枪，能 10m/s 误差发射 780m/s 的子弹，另外实验装置还包括记时仪、测速锡箔靶、板夹具、狙击枪底座以及沙袋等。试件被安装在靶板夹具中，夹具包括盖板和撑板，盖板和支撑板的内框尺寸为 170mm×170mm，略大于陶瓷面板的尺寸。次实验时，夹具的夹紧力压一样大，并且试件的中心要与子弹的弹道在一条直上，枪口离试件的距离为 10m。测速选用操作简单的锡箔纸测速[62]，在靶板的后各放置两组锡箔靶，测量穿甲弹冲击装甲前的速度和侵彻装甲后的速度，即弹道稍微倾斜，也能测得子弹的速度。测速原理为：子弹以速度 V 穿过相邻的个锡箔靶，相邻两个锡箔靶之间的距离为 S，并用记时仪记录子弹穿过相邻锡靶之间的时间 Δt，则可以计算出弹丸的穿过锡箔靶的平均速度 V 为 S/Δt；此外，量子弹剩余速度的靶要适当的离试件远一点，防止子弹冲击后，破碎的陶瓷穿靶板先于子弹接触到测速靶。沙袋放置在测量子弹剩余速度锡箔靶的后方，沙
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速弹体侵彻钢/陶瓷/超高分子量聚乙烯纤维/钢实验[J]. 张鹏,王志军,马武伟,王绪财,张雁思. 兵器材料科学与工程. 2016(05)
[2]Experimental study about the influence of adhesive stiffness to the bonding strengths of adhesives for ceramic/metal targets[J]. W.SEIFERT,E.STRASSBURGER,S.GREFEN,S.SCHAARE. Defence Technology. 2016(02)
[3]碳化硅抗弹陶瓷的研究进展及在装甲防护领域的应用[J]. 魏汝斌,李锋,梁勇芳,李英建,翟文,刘欣,张文婷. 兵器材料科学与工程. 2014(06)
[4]新型高性能防弹复合材料技术研究[J]. 薛书凯. 玻璃钢/复合材料. 2012(S1)
[5]影响陶瓷装甲抗弹性能的主要因素[J]. 张新杰. 材料开发与应用. 2012(02)
[6]陶瓷复合装甲的结构设计研究[J]. 刘胜,吕攀珂,张艳朋. 兵器材料科学与工程. 2011(06)
[7]陶瓷/金属复合装甲抗弹约束效应述评[J]. 刘桂武,倪长也,金峰,乔冠军,卢天健. 西安交通大学学报. 2011(03)
[8]防弹复合材料结构及其防弹机理[J]. 陈磊,徐志伟,李嘉禄,张刘飞,陈利,吴晓青,孙颖,陈光伟. 材料工程. 2010(11)
[9]超高分子量聚乙烯纤维在防弹和防刺材料方面的应用[J]. 张艳. 产业用纺织品. 2010(10)
[10]不同厚度陶瓷与钢背板复合抗弹丸穿甲能力的实验研究[J]. 胡丽萍,钟涛,王智慧,侯圣英,郭领. 弹箭与制导学报. 2010(03)
博士论文
[1]陶瓷和纤维复合材料的动态性能及防护分析[D]. 王庭辉.西南交通大学 2010
[2]动能弹侵彻陶瓷复合装甲机理[D]. 杜忠华.南京理工大学 2002
硕士论文
[1]长杆弹撞击装甲陶瓷界面击溃效应仿真模拟[D]. 谈梦婷.南京理工大学 2016
[2]超高分子量聚乙烯纤维的结构与性能研究[D]. 孔维嘉.西安工程大学 2015
[3]陶瓷/金属复合靶板抗侵彻数值分析及影响因素研究[D]. 李言语.广西大学 2013
[4]碳化硅陶瓷复合装甲的制备与研究[D]. 童鹤.南京理工大学 2012
[5]碳化硅陶瓷抗弹性能研究[D]. 王鹏.南京理工大学 2012
[6]陶瓷复合装甲抗侵彻机理与性能的理论与实验研究[D]. 罗韶华.湖南大学 2010
[7]枪弹对陶瓷/凯芙拉复合靶板的侵彻机理研究[D]. 孙英.南京理工大学 2010
[8]多层复合防护结构抗超高速碎片侵彻特性研究[D]. 邵贤忠.中国科学技术大学 2009
[9]穿甲子弹偏心入射陶瓷复合靶板的侵彻机理研究[D]. 申志强.国防科学技术大学 2006
本文编号：3502550
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
UD的层合结构
图 2.2 复合材料层合板结构 130℃，时长达到两小时后，压力增至 20果，温度在 60℃或更低时，打开模子，层压板；需要的尺寸，本文的复合材料层板的尺寸UHMWPE 层合板的结构如图 2.2 所示，的制作过程甲为两层结构，第一层为陶瓷层，陶瓷层装甲板，第二层为背板，背板为 UHMWPE 案制作不同的装甲板，所选用的陶瓷的几
图 2.3 垂直侵彻测试系统的示意图本文实验选用 53 式 7.62mm×51mm 制式穿甲弹作为实验弹，这种子弹有钢芯铜制被甲组成。弹道测试所需要的基本设备，如图 2.3 所示，有 85 狙击枪，能 10m/s 误差发射 780m/s 的子弹，另外实验装置还包括记时仪、测速锡箔靶、板夹具、狙击枪底座以及沙袋等。试件被安装在靶板夹具中，夹具包括盖板和撑板，盖板和支撑板的内框尺寸为 170mm×170mm，略大于陶瓷面板的尺寸。次实验时，夹具的夹紧力压一样大，并且试件的中心要与子弹的弹道在一条直上，枪口离试件的距离为 10m。测速选用操作简单的锡箔纸测速[62]，在靶板的后各放置两组锡箔靶，测量穿甲弹冲击装甲前的速度和侵彻装甲后的速度，即弹道稍微倾斜，也能测得子弹的速度。测速原理为：子弹以速度 V 穿过相邻的个锡箔靶，相邻两个锡箔靶之间的距离为 S，并用记时仪记录子弹穿过相邻锡靶之间的时间 Δt，则可以计算出弹丸的穿过锡箔靶的平均速度 V 为 S/Δt；此外，量子弹剩余速度的靶要适当的离试件远一点，防止子弹冲击后，破碎的陶瓷穿靶板先于子弹接触到测速靶。沙袋放置在测量子弹剩余速度锡箔靶的后方，沙
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速弹体侵彻钢/陶瓷/超高分子量聚乙烯纤维/钢实验[J]. 张鹏,王志军,马武伟,王绪财,张雁思. 兵器材料科学与工程. 2016(05)
[2]Experimental study about the influence of adhesive stiffness to the bonding strengths of adhesives for ceramic/metal targets[J]. W.SEIFERT,E.STRASSBURGER,S.GREFEN,S.SCHAARE. Defence Technology. 2016(02)
[3]碳化硅抗弹陶瓷的研究进展及在装甲防护领域的应用[J]. 魏汝斌,李锋,梁勇芳,李英建,翟文,刘欣,张文婷. 兵器材料科学与工程. 2014(06)
[4]新型高性能防弹复合材料技术研究[J]. 薛书凯. 玻璃钢/复合材料. 2012(S1)
[5]影响陶瓷装甲抗弹性能的主要因素[J]. 张新杰. 材料开发与应用. 2012(02)
[6]陶瓷复合装甲的结构设计研究[J]. 刘胜,吕攀珂,张艳朋. 兵器材料科学与工程. 2011(06)
[7]陶瓷/金属复合装甲抗弹约束效应述评[J]. 刘桂武,倪长也,金峰,乔冠军,卢天健. 西安交通大学学报. 2011(03)
[8]防弹复合材料结构及其防弹机理[J]. 陈磊,徐志伟,李嘉禄,张刘飞,陈利,吴晓青,孙颖,陈光伟. 材料工程. 2010(11)
[9]超高分子量聚乙烯纤维在防弹和防刺材料方面的应用[J]. 张艳. 产业用纺织品. 2010(10)
[10]不同厚度陶瓷与钢背板复合抗弹丸穿甲能力的实验研究[J]. 胡丽萍,钟涛,王智慧,侯圣英,郭领. 弹箭与制导学报. 2010(03)
博士论文
[1]陶瓷和纤维复合材料的动态性能及防护分析[D]. 王庭辉.西南交通大学 2010
[2]动能弹侵彻陶瓷复合装甲机理[D]. 杜忠华.南京理工大学 2002
硕士论文
[1]长杆弹撞击装甲陶瓷界面击溃效应仿真模拟[D]. 谈梦婷.南京理工大学 2016
[2]超高分子量聚乙烯纤维的结构与性能研究[D]. 孔维嘉.西安工程大学 2015
[3]陶瓷/金属复合靶板抗侵彻数值分析及影响因素研究[D]. 李言语.广西大学 2013
[4]碳化硅陶瓷复合装甲的制备与研究[D]. 童鹤.南京理工大学 2012
[5]碳化硅陶瓷抗弹性能研究[D]. 王鹏.南京理工大学 2012
[6]陶瓷复合装甲抗侵彻机理与性能的理论与实验研究[D]. 罗韶华.湖南大学 2010
[7]枪弹对陶瓷/凯芙拉复合靶板的侵彻机理研究[D]. 孙英.南京理工大学 2010
[8]多层复合防护结构抗超高速碎片侵彻特性研究[D]. 邵贤忠.中国科学技术大学 2009
[9]穿甲子弹偏心入射陶瓷复合靶板的侵彻机理研究[D]. 申志强.国防科学技术大学 2006
本文编号：3502550
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