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摘要
在现代战争中，为实现远程精确打击，众多破片杀伤战斗部选择车辆顶部作为首选攻击位置，而目前国内外关于冲击波和破片联合作用下车辆顶部防护的研究基本没有。为提高特种车辆顶部防护性能并实现结构轻量化设计，通过北约一级替代装药爆炸试验和破片飞散理论计算，验证了数值模拟的有效性和准确性。根据LS-DYNA的分析结果数据和破片外弹道方程，采用Python等编写了可用于分析不同起爆高度下破片落点分布的解算处理程序。设计一种I-Y型夹芯板，并与另5种不同结构夹芯板的防护性能进行综合比较，证明了该型板的优越性，进而以质量损失、能量吸收、背板峰值位移及破片速度分布为评价标准，研究炸药起爆方式、炸药相对位置、面板和背板厚度、夹芯层结构参数对I-Y型板防护性能的影响。选择面板厚度、背板厚度、夹芯层高度和胞元宽度为设计变量，背板峰值位移和夹芯板质量为优化目标，选用最优拉丁超立方试验方法进行采样，采用Kriging法构建代理模型，NSGA-II遗传算法进行多目标优化求解，并对最优解进行仿真验证，为冲击波和破片联合作用下车顶防护结构优化设计提供了支持。
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