艦船用輕質(zhì)陶瓷復(fù)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(fù)合裝甲具有良好的抗彈性能，廣泛應(yīng)用于裝甲車、直升機以及艦船中。因此，以艦船輕量化設(shè)計為要求，對陶瓷復(fù)合裝甲的選材，結(jié)構(gòu)優(yōu)化進行深入的研究顯得十分重要。
　　近年來，國內(nèi)外學者針對陶瓷復(fù)合裝甲的抗彈性能已經(jīng)進行了大量的研究，包括實驗研究、理論研究以及數(shù)值仿真研究。但是，由于子彈侵徹陶瓷復(fù)合裝甲的過程非常復(fù)雜，以上三種方法必須相互結(jié)合起來分析。本文以實

2、現(xiàn)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(fù)合裝甲系統(tǒng)的侵徹過程進行詳細的研究，并討論了陶瓷/鋁合金復(fù)合裝甲的優(yōu)化設(shè)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(shù)值仿真算法—SPH粒子法，闡述了SPH粒子法相比于傳統(tǒng)基于網(wǎng)格的數(shù)值計算方法的優(yōu)點。
　　其次，采用Ansys/Autodyn中的SPH程序?qū)μ沾?鋁合金復(fù)合裝甲的侵徹過程進

3、行了詳細的研究，數(shù)值計算結(jié)果與實驗結(jié)果比較說明具有很高的精度。在此基礎(chǔ)上，討論了基于數(shù)值模擬提出的子彈侵徹陶瓷復(fù)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(fù)合裝甲優(yōu)化設(shè)計的理論模型，包括給定面密度優(yōu)化設(shè)計、給定子彈速度優(yōu)化設(shè)計以及給定厚度優(yōu)化設(shè)計。同時，利用數(shù)值計算方法研究了給定厚度不同配比條件下陶瓷復(fù)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