Kevlar129/EVA复合材料抗弹性能数值模拟研究

发布时间：2024-03-12 01:21

　　高性能Kevlar129/EVA复合材料是复合装甲领域应用广泛的一种防弹复合材料,具有轻质、高模量、高强度、抗疲劳性能好并且无二次毁伤效应,是性能优良的防弹复合材料,在现代人体防护中如避弹衣、头盔和武器系统如装坦克、飞机、舰船等装甲防护中越来越发挥出其他材料难以比拟的作用,因此对Kevlar129/EVA复合材料的防弹性能开展研究具有深远的意义。本文首先介绍了破片侵彻靶板的基本理论,重点从侵彻类型的确定和侵彻过程分析、侵彻过程的基本方程以及有限元基本理论三个方面进行分析。然后基于有限元模拟,从两个方面对Kevlar129/EVA复合材料的抗侵彻性能展开研究:1)采用有限元方法对破片垂直侵彻有限厚Kevlar129/EVA复合材料靶板进行数值模拟,重点从破片速度、破片形状、靶板自身厚度对其抗弹性能影响开展了研究。根据数值模拟结果分析了破片侵彻靶板的四个侵彻阶段,得到了靶板弹道极限与靶板厚度的关系,破片剩余速度跟初速度的关系,破片侵彻靶板深度与初速度的关系;对不同厚度靶板的吸能特性进行了分析,并对不同形状和长径比的破片对靶板的侵彻进行了对比分析;2)借助有限元法对破片斜侵彻半无限厚Kevl...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 Kevlar纤维增强复合材料的发展历史
    1.3 Kevlar纤维增强复合材料防弹性能的国内外研究现状
    1.4 本课题研究的内容
2 破片侵彻靶板的基本理论
    2.1 引言
    2.2 侵彻类型和侵彻过程分析
        2.2.1 侵彻类型
        2.2.2 侵彻过程分析
    2.3 侵彻过程的基本方程
        2.3.1 基本假设
        2.3.2 垂直侵彻过程的基本方程
        2.3.3 斜侵彻过程中的基本方程
    2.4 有限元基本理论
        2.4.1 基本控制方程
        2.4.2 有限元离散
    2.5 结论
3 有限厚Kevlar129/EVA复合材料抗侵彻性能数值模拟
    3.1 引言
    3.2 有限厚靶板数值模型的建立
        3.2.1 模型基本假设
        3.2.2 几何模型和有限元模型
        3.2.3 材料模型
    3.3 弹靶参数对Kevlar129/EVA复合材料抗侵彻性能的影响
        3.3.1 Kevlar129/EVA复合材料靶板侵彻过程及侵彻性能
        3.3.2 靶板厚度对抗侵彻性能的影响
        3.3.3 破片长径比对靶板抗侵彻性能的影响
        3.3.4 破片形状对靶板抗侵彻性能的影响
    3.4 结论
4 半无限厚Kevlar129/EVA复合材料斜侵彻数值模拟
    4.1 引言
    4.2 半无限厚靶板斜侵彻数值模型的建立
        4.2.1 模型基本假设
        4.2.2 几何模型与有限元模型
        4.2.3 材料模型
    4.3 破片参数对Kevlar129/EVA复合材料斜侵彻性能的影响
        4.3.1 计算模型的描述
        4.3.2 破片斜侵彻靶板的数据分析
    4.4 靶板在不同入射角破片撞击下的抗侵彻机理分析
        4.4.1 计算模型描述
        4.4.2 斜侵彻模拟与数值分析
        4.4.3 破片侵彻靶板的弹坑和过程分析
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢



本文编号：3926319