多层介质复合结构抗高速破片侵彻性能研究

发布时间：2020-08-07 17:38

【摘要】：本文提出一种能够抵御大质量破片高速冲击侵彻的多层介质复合结构。首先基于对典型反舰导弹战斗部爆炸产生破片的运动规律的分析,确定了多层介质复合结构的最低防御标准并初步提出了一种防护结构方案;其次对复合结构进行了弹道试验,得到了破片侵彻所设计防护结构的弹道极限速度;同时建立了AutoDyn仿真模型,通过仿真结果讨论了复合结构在不同条件下的抗侵彻性能变化规律,最后对复合结构作了相应的优化,并提出了设计原则。针对反舰导弹爆炸产生破片的初始速度及速度衰减规律做了相关分析计算,确定了多层介质复合结构所需达到的最低防御标准为:1532.57m/s;并通过对复合结构的破坏机理研究提出了一种结构设计初步方案,即:低碳钢面板+陶瓷板+陶瓷板+超高分子量聚乙烯纤维板+间隔层+低碳钢背板。运用线膛弹道炮加载技术进行了大质量破片冲击侵彻多层介质复合结构的弹道试验,得到相应的弹道极限速度为:1628.5m/s,说明满足复合结构最低防御标准,并分析归纳了多层介质复合结构中每层靶板的破坏情况。在通过试验结果验证的基础上进行了仿真计算,得到了多层介质复合结构的最优结构为:5mm低碳钢面板+20mm间隔层+20mm陶瓷板+20mm陶瓷板+20mm超高分子量聚乙烯纤维板+10mm低碳钢背板;比较了多层介质复合结构、芳纶夹层复合结构及玻纤夹层复合结构的抗侵彻性能,结果表明,当三种结构厚度相同时,多层介质复合结构的抗侵彻性能最好,当三种结构的抗侵彻性能相同时,多层介质复合结构的厚度最薄,而其面密度高于芳纶夹层复合结构。最后根据仿真结果提出了多层介质复合结构设计应遵循的原则。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ410

【参考文献】

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本文编号：2784309