破片模拟弹侵彻陶瓷∕船用钢复合靶板的理论分析模型研究.pdf

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1、第6卷第2期中国舰船研究VoI．6No．2兰Q!!堡!旦曼墅翌!!!』!!翌!!!!坠!P坚!!!!竺!垒E!：垫!!doi：10．3969／j．issn．1673—3185．2011．02．008破片模拟弹侵彻陶瓷／船用钢复合靶板的理论分析模型研究赵留平中国舰船研究设计中心军事代表室．湖北武汉430064摘要：简要同顾了陶瓷／金属复合靶板的研究现状。根据船用钢的吸能特点和船用陶瓷轻型复合装甲的特殊性，将10g破片模拟弹侵彻陶瓷／船用钢的过程分为两个阶段，分别计算了破片模拟弹的侵蚀变形能和船用钢背板的隆起一碟型变形吸能，并将后者分为径向弯曲变形能、径向膜

2、托伸变形能及周向弯曲变形能等．给出了各种能茸的计算公式，建立了计算弹道极限的理论分析模型，其结果与实验吻合较好。结果表明．陶瓷／船用钢的耗能机制主要是弹体的侵蚀变形能和船用钢背板的变形能。关键词：穿甲力学；陶瓷装甲；高速冲击；破片模拟弹；理论模型中图分类号：U661．43文献标志码：A文章编号：1673—3185(2011)02—40—06AnalyticalModelingofFragmentSimulatingProjectilePenetratingMixedCerami楣teelArmorZhaoLiu-pingMilitaryRepresent

3、ativeOfficeinChinaShipDevelopmentandResearchCenter，Wuhan430064，ChinaAbstract：Researchdevelopmentofceramic／steelcompositearmorisreviewed．Theprocessof109frag—mentsimulatingprojectile(FSP)penetratingceramiclight-dutycompositearnlorisdividedintotwophases，accordingtotheabsorptionenerg

4、ycharacteristicsofshipsteelandparticularityofceramiclight—dutycompositearmor．ErosiondeformationenergyofFSPandhunch-dishingdeformationofshipbuildingsteelarecalculated．Thehunch—dishingdeformationabsorptionenergyofshipbuildingsteelisdividedintothreeparts：radialbendingdeformationener

5、gy，radialmembranestretchingdeformationenergyandcircumferentialbendingdeformationenergy．Thecalculatingformulasofabsorptionenergyarepresented．Theanalyticalmodelofballisticlimitvelocityisbuilt．Theanalyticalresultsaccordwithexperimentalvalues，andalsoindicatethattheerosiondeformatione

6、nergyofFSPandhunch-dishingdeformationofshipbuildingsteelaretheleadingconsumptionenergymechanism．Keywords：mechanicsofperforation；ceramicarmor；highvelocityimpact；fragmentsimulatingprojec．tile；analyticalmodel1引言陶瓷材料因具有高抗压强度和低密度的特性而被越来越广泛地应用于防弹领域．如飞机、舰船、坦克装甲车辆等的弹道防护，可大幅减轻装甲防护系统的重量。目前

7、，陶瓷复合装甲的形式主要是以陶瓷为迎弹面板．具有良好韧性的金属做背板。其利用陶瓷的高硬度、高强度、高弹性模量来钝化、侵蚀、碎裂弹体。传递冲击载荷，增大背板的吸能范围，从而满足抗侵彻能力的要求：利用金属背板的韧性及延展性吸收大量的弹体动能．从而满足抗冲击能力和抗崩落能力的要求。可见．弹体对陶瓷／金属复合靶板的侵彻研究具有重要意义．但侵彻的过程依赖多种因素．使得这一问题的研究显得复杂义困难。弹体侵彻陶瓷／金属复合靶板的机理复杂．但收稿日期：2010—10—12基金项目：箱形梁结构的应用可行性研究(09J1．3．2)作者简介：赵留平(1969一)，男，硕士．工

8、程师。研究方向：舰船总体设计。E-mail：wxqll211@163．corn第