梯度陶瓷球复合装甲的抗弹性能OA
提出了梯度陶瓷球金属复合结构,并基于12.7 mm穿甲燃烧弹的侵彻实验及其数值模拟,分析了多发弹体侵彻复合靶板过程中前后发弹体间的侵彻行为特征。采用Johnson-Cook和Johnson-Holmquist材料本构模型开展了系列有限元模拟,讨论了陶瓷球尺寸、前后发弹体着弹间距和陶瓷球梯度排列方向等因素对复合结构抗弹性能的影响。结果表明:增大陶瓷球直径可显著扩大损伤区域并增强结构的非均匀性,从而提高靶板对冲击位置的敏感性。在多发弹冲击条件下,前发弹体冲击造成的既有损伤会明显降低靶板的能量吸收能力,并改变后发弹体的侵彻行为,尤其在后发弹体着弹点位于损伤区域时更显著。在一定着弹间距下,由损伤不均匀性诱导的弹体偏转可在动能吸收相近的情况下有效减小背板的侵彻深度。与负梯度结构相比,正梯度陶瓷球复合装甲在相同面密度条件下可使首层陶瓷球的损伤面积减小14.8%~57.8%,有效限制初始损伤区的扩展,在多次打击下保持更高的结构完整性。可见,合理设计陶瓷球梯度分布能够有效改善复合装甲抗多次打击的防护性能。
姚羿;赵凯;程劲松;郭顺;周琦;王子豪;张永亮;郑志军
中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,安徽合肥230026 军事科学院国防工程研究院目标易损性评估全国重点实验室,北京100036中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,安徽合肥230026中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,安徽合肥230026 军事科学院国防工程研究院目标易损性评估全国重点实验室,北京100036南京理工大学材料科学与工程学院,江苏南京210094南京理工大学材料科学与工程学院,江苏南京210094中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,安徽合肥230026中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,安徽合肥230026 军事科学院国防工程研究院目标易损性评估全国重点实验室,北京100036中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,安徽合肥230026
数理科学
梯度陶瓷球金属复合结构抗弹性能弹体侵彻二次冲击
《爆炸与冲击》 2026 (7)
P.115-127,13
国家自然科学基金(12572448,12425210)目标易损性评估全国重点实验室开放基金(YSX2024KFXY010)。
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