复合材料轻质装甲结构抗侵彻性能的研究

摘要

本文利用有限元分析软件LS-DYNA ,同时辅以经验公式,对复合材料轻质装甲进行数值计算及构型优化设计。主要研究以复合材料为主体的层合板模型和金属点阵结构填充陶瓷材料的夹芯板模型,在常规子弹(直径12.7mm )以700m/s的冲击速度打击下的抗弹性能。rn 层合板结构以金属材料为背板和面板、内部填充陶瓷材料和纤维增强复合材料(FRP)铺层,各组分的本构模型均取自LS-DYNA内置材料模型,研究通过选择不同的陶瓷及纤维增强复合材料,并改变层合板的铺层顺序以及利用经验公式获得复合材料层合板各层的最佳比例。 金属点阵结构主要考虑以金属材料为面板,在六边形或四边形蜂窝结构中填充陶瓷块或者陶瓷颗粒构成夹层板的芯体。分析比较各种轻质复合装甲的抗侵彻性能,并讨论各组分材料的性能及构型变化对其结构抗侵彻能力的影响。