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摘要
根据车辆的防护要求,以陶瓷复合装甲防弹机理为依据,进行碳化硅木质陶瓷/UHMWPE纤维复合装甲结构设计和数值模拟优化,并制备碳化硅木质陶瓷复合装甲,进行实弹打靶验证防弹性能。在确保陶瓷复合装甲面密度为38 kg/m2的前提下,以子弹侵彻深度为评价标准,以碳化硅木质陶瓷防弹片的厚度、形状、尺寸和布置位置为研究因素,设计了四因素三水平的正交模拟优化方案,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对所设计的复合装甲的防弹性能进行数值模拟,并比对数值模拟结果与实弹打靶试验结果。结果表明,针对北约AEP-55 STANAG 4569Ⅱ级防护标准,所设计的陶瓷复合装甲最优化的结构形式为8 mm厚的碳化硅木质陶瓷防弹面板、13.7mm厚的UHMWPE纤维防弹背板,防弹面板采用面积为4900 mm2的正六边形碳化硅木质陶瓷防弹片拼接而成;碳化硅木质陶瓷防弹片对防弹性能的主次影响因素为:布置位置>厚度>尺寸>形状。
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单位西北工业大学; 洛阳理工学院
