红外探测窗口防护技术研究
发布时间：2020-12-21 02:04
为了提高装甲等关键装备的战场生存能力,近年来军方日益重视红外探测窗口防护技术的研究,特别是高强度透明防护材料,因为具备高硬度、高强度以及优良的光学性能等特点,被广泛运用于装甲车辆、航空航天等领域,能够对观察、瞄准等窗口后方的人或设备起到一定保护作用。本文根据红外探测窗口防护抗弹技术指标要求,对氧化铝透明结晶晶体（蓝宝石单晶）、钢化玻璃和聚碳酸酯（Polycar-bonate也称PC板）层合制成的复合靶板材料进行研究,主要通过理论计算、数值模拟和靶场试验等方法研究新型红外探测窗口防护材料的抗冲击性能。首先,基于红外探测窗口防护材料抗冲击理论,对比选用泡生法生长的氧化铝结晶晶体,平型钢化玻璃和聚碳酸酯为主要材料制作复合靶板;以氧化铝晶体为迎弹面,钢化玻璃为中间防护层,聚碳酸酯为背板支撑层（总厚度不大于30mm）的复合靶板和7.62毫米53制式穿甲弹,利用一定的假设条件和理论公式计算出理想的侵彻深度和破碎锥角。然后,通过ANSYS/AUTODYN软件进行计算仿真与结构优化。建立由氧化铝透明结晶晶体、钢化玻璃和聚碳酸酯组成的复合材料模型,分别进行材料模型六种不同排序抗冲击数值模拟和靶板材料不同...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光电跟踪系统氧化铝透明结晶晶体材料窗口
中北大学学位论文92.2弹体载荷及变形特性1、弹体质量损失阶段弹体在撞击过程中会发生破裂，表面的材质会发生崩落，形成一定量的碎块，其主要飞行方向是沿着与靶板平行的方向，所产生的碎块并不会作用在靶板上，因此可以当做无效部分处理。弹体质量损失过程如2-1所示。图2-1弹体质量损失机理Figure2-1Masslossmechanismofprojectilebody塑性波的连续方程如下：()0=(′)（2-1）()0(′)′+0′0=0（2-2）其中，为弹体的密度，为屈服应力。根据上式可以得出：
中北大学学位论文10()()′+′=0（2-3）将控制区II的材料设定为不可压缩，塑性波定义为静止的，可以得到：(′)=（2-4）式（2-4）中我们可以忽略弹体的动量，将其忽略不计。于是有：(′)′+′00=0（2-5）(′)′(′)+′00=0（2-6）经推算可以得出：()2+=（2-7）F可看作是弹体单位面积受到的载荷压力。根据上式可以计算弹体的速度及长度变化率：ypdvdtL（2-8）dLvxdt（2-9）2、弹体蘑菇状阶段弹体蘑菇状阶段主要是指弹体侵彻过程中受到靶板的作用力发生变形压缩，形状类似于蘑菇状。图2-2蘑菇状弹体形成机理Figure2-2formationmechanismofmushroomshapedprojectilebody
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加剂对多晶Al2O3透明陶瓷装甲性能的影响[J]. 朱渊,乔冠军. 装甲兵工程学院学报. 2014(03)
[2]建筑玻璃板在爆炸荷载下的破碎性能(Ⅱ)——试验验证[J]. 葛杰,李国强,陈素文. 土木工程学报. 2014(03)
[3]建筑玻璃板在爆炸荷载下的破碎性能(Ⅰ)——理论模型[J]. 李国强,葛杰,陈素文. 土木工程学报. 2014(02)
[4]防弹玻璃动态力学响应规律及抗弹性能研究[J]. 杨杰,邱日祥,胡志昂. 兵器材料科学与工程. 2013(03)
[5]高应变率加载下玻璃板碎片尺寸的理论模型[J]. 葛杰,李国强,陈素文. 振动与冲击. 2013(01)
[6]蓝宝石整流罩的研制现状与发展趋势[J]. 李金权,苏小平,那木吉拉图,黎建明,李楠,杨鹏,李跃龙. 人工晶体学报. 2007(02)
[7]冷心放肩微量提拉法大尺寸蓝宝石单晶生长过程的模拟分析[J]. 许承海,左洪波,孟松鹤,姚泰,汪桂根,李长青,张明福. 人工晶体学报. 2006(05)
[8]蓝宝石及其在军用光电设备上的应用[J]. 聂辉,陆炳哲. 舰船电子工程. 2005(02)
[9]细观力学理论在氧化铝陶瓷材料中的应用进展[J]. 陈玮,赵清杰,马艳红,李晋峰. 机械强度. 2004(S1)
[10]舰船用结构材料的现状与发展[J]. 黄晓艳,刘波. 船舶. 2004(03)
博士论文
[1]平面冲击加载下A95陶瓷动态力学性能研究[D]. 唐录成.重庆大学 2009
[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]多层介质复合结构抗高速破片侵彻性能研究[D]. 张雁思.中北大学 2016
[2]舰船用轻质陶瓷复合装甲的侵彻性能研究[D]. 孙杭其.哈尔滨工程大学 2014
本文编号：2928978
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光电跟踪系统氧化铝透明结晶晶体材料窗口
中北大学学位论文92.2弹体载荷及变形特性1、弹体质量损失阶段弹体在撞击过程中会发生破裂，表面的材质会发生崩落，形成一定量的碎块，其主要飞行方向是沿着与靶板平行的方向，所产生的碎块并不会作用在靶板上，因此可以当做无效部分处理。弹体质量损失过程如2-1所示。图2-1弹体质量损失机理Figure2-1Masslossmechanismofprojectilebody塑性波的连续方程如下：()0=(′)（2-1）()0(′)′+0′0=0（2-2）其中，为弹体的密度，为屈服应力。根据上式可以得出：
中北大学学位论文10()()′+′=0（2-3）将控制区II的材料设定为不可压缩，塑性波定义为静止的，可以得到：(′)=（2-4）式（2-4）中我们可以忽略弹体的动量，将其忽略不计。于是有：(′)′+′00=0（2-5）(′)′(′)+′00=0（2-6）经推算可以得出：()2+=（2-7）F可看作是弹体单位面积受到的载荷压力。根据上式可以计算弹体的速度及长度变化率：ypdvdtL（2-8）dLvxdt（2-9）2、弹体蘑菇状阶段弹体蘑菇状阶段主要是指弹体侵彻过程中受到靶板的作用力发生变形压缩，形状类似于蘑菇状。图2-2蘑菇状弹体形成机理Figure2-2formationmechanismofmushroomshapedprojectilebody
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加剂对多晶Al2O3透明陶瓷装甲性能的影响[J]. 朱渊,乔冠军. 装甲兵工程学院学报. 2014(03)
[2]建筑玻璃板在爆炸荷载下的破碎性能(Ⅱ)——试验验证[J]. 葛杰,李国强,陈素文. 土木工程学报. 2014(03)
[3]建筑玻璃板在爆炸荷载下的破碎性能(Ⅰ)——理论模型[J]. 李国强,葛杰,陈素文. 土木工程学报. 2014(02)
[4]防弹玻璃动态力学响应规律及抗弹性能研究[J]. 杨杰,邱日祥,胡志昂. 兵器材料科学与工程. 2013(03)
[5]高应变率加载下玻璃板碎片尺寸的理论模型[J]. 葛杰,李国强,陈素文. 振动与冲击. 2013(01)
[6]蓝宝石整流罩的研制现状与发展趋势[J]. 李金权,苏小平,那木吉拉图,黎建明,李楠,杨鹏,李跃龙. 人工晶体学报. 2007(02)
[7]冷心放肩微量提拉法大尺寸蓝宝石单晶生长过程的模拟分析[J]. 许承海,左洪波,孟松鹤,姚泰,汪桂根,李长青,张明福. 人工晶体学报. 2006(05)
[8]蓝宝石及其在军用光电设备上的应用[J]. 聂辉,陆炳哲. 舰船电子工程. 2005(02)
[9]细观力学理论在氧化铝陶瓷材料中的应用进展[J]. 陈玮,赵清杰,马艳红,李晋峰. 机械强度. 2004(S1)
[10]舰船用结构材料的现状与发展[J]. 黄晓艳,刘波. 船舶. 2004(03)
博士论文
[1]平面冲击加载下A95陶瓷动态力学性能研究[D]. 唐录成.重庆大学 2009
[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]多层介质复合结构抗高速破片侵彻性能研究[D]. 张雁思.中北大学 2016
[2]舰船用轻质陶瓷复合装甲的侵彻性能研究[D]. 孙杭其.哈尔滨工程大学 2014
本文编号：2928978
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