双箭头蜂窝夹层式军车装甲的防弹分析与优化

发布时间：2021-01-02 16:55

　　提高军车的安全性对降低人员伤亡率,保护战备物资具有重要的作用。军车装甲要求具有良好的防弹性能以及较轻的质量,因此,本文将双箭头蜂窝夹层板作为军车装甲,研究了子弹侵彻军车装甲的过程,对它的抗侵彻性能进行了分析与优化,以探索改进军车装甲安全性能。首先,本文介绍了研究双箭头蜂窝夹层板防弹性能所采用的基本理论和方法,并引入六边形蜂窝夹层板,以对双箭头蜂窝夹层板的抗侵彻性能进行对比研究。本文提出了子弹侵彻双箭头蜂窝夹层板和六边形蜂窝夹层板的物理模型,在此基础上建立了相应的有限元模型,并通过实验对照验证了有限元模型的有效性。通过研究子弹侵彻双箭头蜂窝夹层板和六边形蜂窝夹层板的过程,确定夹层板的核芯在子弹侵彻过程中起主要吸能作用。同时发现,双箭头蜂窝夹层板的抗侵彻性能明显优于六边形蜂窝夹层板,这是因为双箭头蜂窝夹层板核芯的截面在单位面积中有更多的双箭头蜂窝胞元,可以更好地通过胞元胞壁拉伸变形将承受的子弹作用力传递到距离与子弹接触部位较远的地方；且双箭头蜂窝胞元具有负泊松比效应,使双箭头蜂窝胞元材料聚集在与子弹接触部位附近,有效降低了子弹作用力。接着，本文将双箭头蜂窝夹层板的参数分为宏观参数与细观参数... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外相关领域研究现状
        1.2.1 双箭头蜂窝研究现状
        1.2.2 多孔材料与夹层结构抗冲击性能研究现状
    1.3 本文主要研究内容
2 双箭头蜂窝夹层板防弹性能研究方法和理论
    2.1 双箭头蜂窝夹层板防弹性能研究方法
    2.2 双箭头蜂窝夹层板防弹性能研究有限元理论
        2.2.1 有限元法
        2.2.2 有限元软件
        2.2.3 中心差分法
        2.2.4 单元、材料的选择
    2.3 双箭头蜂窝夹层板防弹性能研究优化理论
        2.3.1 响应面法
        2.3.2 选取实验设计点
        2.3.3 建立响应面模型
        2.3.4 优化算法
    2.4 本章小结
3 双箭头蜂窝夹层板模型
    3.1 双箭头蜂窝夹层板物理模型
    3.2 双箭头蜂窝夹层板有限元模型
        3.2.1 有限元模型的建立
        3.2.2 有限元模型的验证
    3.3 本章小结
4 双箭头蜂窝夹层板子弹侵彻过程与防弹性能研究
    4.1 双箭头蜂窝夹层板子弹侵彻过程
        4.1.1 双箭头蜂窝夹层板子弹侵彻过程分析
        4.1.2 双箭头蜂窝夹层板和六边形蜂窝夹层板子弹侵彻过程比较
    4.2 双箭头蜂窝夹层板防弹性能
        4.2.1 双箭头蜂窝夹层板抗侵彻性能指标与计算方法
        4.2.2 双箭头蜂窝夹层板与六边形蜂窝夹层板抗侵彻性能比较
        4.2.3 双箭头蜂窝夹层板与六边形蜂窝夹层板防弹性能分析
    4.3 本章小结
5 双箭头蜂窝夹层板参数分析
    5.1 引言
    5.2 宏观参数对双箭头蜂窝夹层板弹道极限的影响
        5.2.1 双箭头蜂窝夹层板厚度对双箭头蜂窝夹层板弹道极限的影响
        5.2.2 双箭头蜂窝夹层板面板厚度对双箭头蜂窝夹层板弹道极限的影响
        5.2.3 双箭头蜂窝夹层板核芯相对密度对双箭头蜂窝夹层板弹道极限的影响
    5.3 细观参数对双箭头蜂窝夹层板弹道极限的影响
        5.3.1 双箭头蜂窝胞元中两个箭头顶角间的距离对双箭头蜂窝夹层板弹道极限的影响
        5.3.2 双箭头蜂窝胞元最长斜边长度对双箭头蜂窝夹层板弹道极限的影响
        5.3.3 双箭头蜂窝胞元最长斜边与垂直方向所夹锐角对双箭头蜂窝夹层板弹道极限的影响
    5.4 宏观参数和细观参数对双箭头蜂窝夹层板弹道极限的影响分析
    5.5 本章小结
6 双箭头蜂窝夹层板防弹性能优化
    6.1 引言
    6.2 整体优化
    6.3 分步优化
        6.3.1 双箭头蜂窝夹层板宏观参数优化
        6.3.2 双箭头蜂窝夹层板细观参数优化
    6.4 整体优化与分步优化结果对比
    6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于第二代非支配排序遗传算法的转子优化设计[J]. 黄晶晶,郑龙席,刘钢旗,梅庆.  推进技术. 2015(12)
[2]基于响应面法的负泊松比蜂窝芯结构多目标优化[J]. 刘明,李永新,吴金玺,李天齐,吴巍巍.  现代制造工程. 2015(10)
[3]舰艇新型宏观负泊松比效应蜂窝舷侧防护结构[J]. 杨德庆,马涛,张梗林.  爆炸与冲击. 2015(02)
[4]基于抗冲击波响应的新型蜂窝夹层结构多目标优化设计[J]. 王显会,佘磊,郭启涛,魏然,郑雅丽.  车辆与动力技术. 2014(04)
[5]爆炸冲击波与高速破片对夹层结构的联合毁伤效应试验研究[J]. 张成亮,朱锡,侯海量,陈长海.  振动与冲击. 2014(15)
[6]基于蜂窝材料结构相似有限元模型的夹层结构抗爆炸冲击特性优化设计分析[J]. 董彦鹏,吕振华.  工程力学. 2013(07)
[7]梯度铝泡沫夹层结构抗爆性能仿真与优化[J]. 亓昌,杨丽君,杨姝.  振动与冲击. 2013(13)
[8]具有负泊松比效应蜂窝材料的面内冲击动力学性能[J]. 张新春,刘颖,李娜.  爆炸与冲击. 2012(05)
[9]军车的装甲防护技术[J]. 姜广顺,吕伟,杨召甫,崔国峰.  四川兵工学报. 2012(03)
[10]负泊松比材料与结构的力学性能研究及应用[J]. 杨智春,邓庆田.  力学进展. 2011(03)

硕士论文
[1]军车装甲用蜂窝夹层板的抗弹性研究及优化[D]. 王栋.大连理工大学 2013
[2]基于Friendship的船体型线优化技术研究[D]. 胡春平.武汉理工大学 2012
[3]带精英策略的非支配排序遗传算法的研究与应用[D]. 郑强.浙江大学 2006
[4]非支配排序遗传算法（NSGA）的研究与应用[D]. 高媛.浙江大学 2006
[5]多学科设计优化代理模型技术的研究和应用[D]. 穆雪峰.南京航空航天大学 2004



本文编号：2953293