艦船用輕質陶瓷復合裝甲的侵徹性能研究.pdf

1、艦船的重要部位（包括上層建筑和艙室）的防護對艦船整體的安全起著非常重要的作用。陶瓷復合裝甲具有良好的抗彈性能，廣泛應用于裝甲車、直升機以及艦船中。因此，以艦船輕量化設計為要求，對陶瓷復合裝甲的選材，結構優(yōu)化進行深入的研究顯得十分重要。
　　近年來，國內外學者針對陶瓷復合裝甲的抗彈性能已經進行了大量的研究，包括實驗研究、理論研究以及數值仿真研究。但是，由于子彈侵徹陶瓷復合裝甲的過程非常復雜，以上三種方法必須相互結合起來分析。本文以實

2、現艦船輕量化為目的，考慮不同材料的性能的優(yōu)點，對選擇以氧化鋁陶瓷和鋁合金組成的復合裝甲系統的侵徹過程進行詳細的研究，并討論了陶瓷/鋁合金復合裝甲的優(yōu)化設計問題。通過對其厚度配比進行優(yōu)化，使其具有最優(yōu)的抗彈性能。
　　首先，介紹了適用于分析高速侵徹問題的數值仿真算法—SPH粒子法，闡述了SPH粒子法相比于傳統基于網格的數值計算方法的優(yōu)點。
　　其次，采用Ansys/Autodyn中的SPH程序對陶瓷/鋁合金復合裝甲的侵徹過程進

3、行了詳細的研究，數值計算結果與實驗結果比較說明具有很高的精度。在此基礎上，討論了基于數值模擬提出的子彈侵徹陶瓷復合裝甲半解析模型，與實驗比較可知其具有一定的實用性。
　　然后，討論了基于Florence模型的陶瓷復合裝甲優(yōu)化設計的理論模型，包括給定面密度優(yōu)化設計、給定子彈速度優(yōu)化設計以及給定厚度優(yōu)化設計。同時，利用數值計算方法研究了給定厚度不同配比條件下陶瓷復合裝甲抗彈性能，并分析了與理論模型的不同之處。
　　最后,討論了在