新型船用復(fù)合材料夾層板抗侵徹性能研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和夾層結(jié)構(gòu)板因比強(qiáng)度高、比剛度高、耐腐蝕、隔火隔音能力強(qiáng)、抗沖擊性能好、可設(shè)計性強(qiáng)、易維修等優(yōu)勢，現(xiàn)已成為船舶建造及防護(hù)領(lǐng)域新寵。本文選用纖維增強(qiáng)材料中性能最強(qiáng)的超高分子量聚乙烯纖維增強(qiáng)層合板作為面板，泡沫材料中運(yùn)用最廣且吸能效果優(yōu)異的泡沫鋁材料作為芯層組成新型聚乙烯纖維增強(qiáng)泡沫鋁三明治夾層板，并利用數(shù)值仿真技術(shù)對其抗侵徹性能進(jìn)行研究，為新型復(fù)合材料夾層板的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計及防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計提供計算依據(jù)。具體內(nèi)容如下：
　

2、?。?）開展準(zhǔn)靜態(tài)下泡沫金屬鋁壓縮試驗，得到不同密度泡沫鋁材料準(zhǔn)靜態(tài)下的壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線。對選用的聚乙烯纖維增強(qiáng)層合板材料參數(shù)及纖維增強(qiáng)層合板抗侵徹數(shù)值模擬方法進(jìn)行正確性驗證。對比仿真與文獻(xiàn)試驗結(jié)果，驗證流固耦合ALE法數(shù)值模擬彈體侵徹涉水靶板的可靠性。
　　（2）基于正確的材料參數(shù)與仿真方法，建立相應(yīng)計算模型，展開新型復(fù)合材料夾層板抗侵徹性能研究。著重分析彈體與夾層板各部分的能量變化情況、夾層板的破壞形態(tài)、彈體初始撞擊速度對彈體

3、剩余速度及夾層板吸能影響。并討論了等面密度下不同面板芯層厚度分布比例、不同面板厚度及不同密度泡沫金屬鋁芯層對新型復(fù)合材料夾層板抗侵徹性能的影響。
　?。?）基于材料參數(shù)的正確性及流固耦合模擬方法的可靠性，展開不同涉水情況新型復(fù)合材料夾層板的抗侵徹性能研究。涉水情況共分三種，分別為兩側(cè)涉水，前水背空氣、前空氣背水。將所得不同涉水情況下夾層板抗侵徹性能與空氣中抗侵徹性能對比，分析水介質(zhì)對抗侵徹性能的影響。
　?。?）基于正確的材