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结构间隙对芳纶纤维增强复合装甲结构抗侵彻性能的影响
Influence of Structural Interspace on Anti-penetration Performance of Para-aramid Fiber-reinforced Composite Armor System

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李茂 1   侯海量 1 *   朱锡 1   黄晓明 2   李典 1   陈长海 1   胡年明 1  
文摘 采用由5mm厚的前置钢板、60kg/m~2面密度的芳纶纤维增强复合材料层合板抗弹芯层、10mm厚的后置钢板构成的夹芯式复合装甲结构,模拟舰船舷侧复合夹芯舱壁结构。根据面板与芯层间有无50mm的间隙,将复合装甲结构分为无间隙式、后间隙式、前后间隙式3种结构型式。开展了复合装甲结构在质量40g、最高初速约为1630m/s的高速圆柱体弹丸冲击下的抗侵彻性能实验,提出了钢质面板和芳纶纤维增强复合材料层合板芯层的破坏模式,研究了复合装甲结构的抗侵彻机理,对比分析了同一穿甲载荷冲击下3种复合装甲结构的抗弹性能。结果表明:前置面板的破坏模式主要为剪切冲塞;面板与芯层之间的间隙对芳纶纤维增强复合材料板的破坏模式及钢质背板的变形量影响较大、对前置面板影响较小;同一穿甲载荷冲击下,间距的存在有利于复合装甲结构综合抗侵彻性能的提高。
其他语种文摘 Three different composite armor systems with 50mm width or no interspace between different parts were designed to simulate sandwich bulkhead,in which 5mm-thick steel plate and 10mm-thick steel plate are used as front and back plates,respectively,and the para-aramid fiber-reinforced plate (AFRP) with areal density of about 60kg/m~2 is used as sandwich core. Ballistic experiments are carried out to study the anti-penetration performance of the three para-aramid fiber-reinforced composite armor systems subjected to normal impact by 40g cylindrical fragments at about 1630m/s. The failure modes of surface plate and sandwich core of the composite armor system are presented,the anti-penetration mechanisms of the composite armor systems are analyzed,and the anti-penetration performances of the three composite armor systems are compared. The experimental results show that interspace between different parts has significant effect on the failure modes of AFRP and anti-penetration performance of composite armor system.
来源 兵工学报 ,2017,38(9):1797-1805 【核心库】
DOI 10.3969/j.issn.1000-1093.2017.09.017
关键词 兵器科学与技术 ; 复合装甲结构 ; 结构间隙 ; 芳纶纤维增强复合材料 ; 高速弹丸 ; 实验研究
地址

1. 海军工程大学舰船工程系, 湖北, 武汉, 430033  

2. 91189部队, 江苏, 连云港, 222041

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1000-1093
学科 力学;一般工业技术
基金 国家自然科学基金项目
文献收藏号 CSCD:6083876

参考文献 共 20 共1页

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12.  朱锡. 舰用轻型复合装甲结构及其抗弹实验研究. 爆炸与冲击,2003,23(1):61-66 CSCD被引 12 次    
13.  陈长海. 结构形式对舰船舷侧复合装甲结构抗穿甲性能的影响研究. 振动与冲击,2013,32(14):59-63 CSCD被引 1 次    
14.  徐豫新. 纤维增强复合材料三明治板的破片穿甲实验. 复合材料学报,2012,29(3):72-78 CSCD被引 19 次    
15.  O'Masta M R. Mechanisms of projectile penetration in dyneema encapsulated aluminum structures. International Journal of Impact Engineering,2014,74:16-35 CSCD被引 10 次    
16.  侯海量. 冲击波和高速破片联合作用下夹芯复合舱壁结构的毁伤特性. 爆炸与冲击,2015,35(1):116-123 CSCD被引 34 次    
17.  李典. 近距爆炸破片作用下芳纶纤维夹芯复合舱壁结构毁伤特性实验研究. 兵工学报,2016,37(8):1436-1442 CSCD被引 5 次    
18.  Qian L X. Study on terminal effects of dense fragment cluster impact on armor plate.Part II:numerical simulations. International Journal of Impact Engineering,2005,31(6):769-780 CSCD被引 20 次    
19.  王礼立. 应力波基础. (第2版),2010 CSCD被引 3 次    
20.  谢恒. 破片侵彻纤维复合材料板的有限元数值模拟. 清华大学学报:自然科学版,2012,52(1):96-101 CSCD被引 3 次    
引证文献 5 篇

1 徐斌 爆炸冲击波与防弹衣相互作用的数值模拟 北京理工大学学报,2019,39(2):131-134
CSCD被引 7 次

2 张元豪 结构间隙对夹芯式复合装甲结构抗侵彻性能的影响 爆炸与冲击,2019,39(12):125104
CSCD被引 1 次

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