蜂窝夹层结构装甲抗侵彻性能分析

发布时间：2020-05-09 08:33

【摘要】：加装防护装甲是提高军用车辆战场生存率,保证其在复杂作战环境下完成任务的重要手段。在不损失军用车辆机动性的前提下提高其防护性能是军车防护领域一直追求的目标。蜂窝夹层结构的出现以及广泛应用,为轻型防护装甲的研究提供了新的方向。本文采用ANSYS/LS-DYNA有限元仿真分析软件对蜂窝夹层结构装甲的抗侵彻性能进行了细致深入的研究。首先分析对比了内凹形、正六边形以及方形蜂窝夹层结构的抗侵彻性能;其次对具有负泊松比性质的内凹形蜂窝夹层结构进行了详细地参数化研究,通过大量的数值计算,系统分析了夹层结构的面板厚度、芯体相对密度、芯体厚度、胞元内角、胞元尺寸以及中间芯体的横、纵向放置方向对夹层结构抗侵彻性能的影响;最后对橡胶填充的内凹形蜂窝夹层结构抗侵彻性能进行了数值分析。通过研究得到结论如下:蜂窝夹层结构中间芯体部分在抗侵彻过程中的吸能率最高;内凹形蜂窝夹层结构在子弹冲击区域表现出更为明显的负泊松比特点,其抗侵彻能力高于正六边形蜂窝和方形蜂窝夹层结构;面板厚度、芯体厚度、芯体相对密度和胞元内角这四个结构参数与内凹形蜂窝夹层结构抗侵彻性能表现出单调的关系,随着这些参数的增大,夹层结构抗侵彻性能提高;胞元尺寸与内凹形蜂窝夹层结构抗侵彻性能之间的关系是非单调的,当胞元水平壁长为6mm时,夹层结构的整体抗侵彻性能是最优的;中间芯体横向放置夹层结构抗侵彻能力强于纵向放置夹层结构;填充橡胶后的蜂窝夹层结构受到子弹高速冲击后变形变小,抗侵彻性能进一步提升。本文的研究对提高军用车辆装甲抗侵彻性能及其优化设计具有一定的理论意义及参考价值。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ810.38

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本文编号：2655869