雙箭頭蜂窩夾層式軍車裝甲的防彈分析與優(yōu)化.pdf

1、提高軍車的安全性對降低人員傷亡率，保護戰(zhàn)備物資具有重要的作用。軍車裝甲要求具有良好的防彈性能以及較輕的質(zhì)量，因此，本文將雙箭頭蜂窩夾層板作為軍車裝甲，研究了子彈侵徹軍車裝甲的過程，對它的抗侵徹性能進行了分析與優(yōu)化，以探索改進軍車裝甲安全性能。
　　首先，本文介紹了研究雙箭頭蜂窩夾層板防彈性能所采用的基本理論和方法，并引入六邊形蜂窩夾層板，以對雙箭頭蜂窩夾層板的抗侵徹性能進行對比研究。本文提出了子彈侵徹雙箭頭蜂窩夾層板和六邊形蜂窩夾

2、層板的物理模型，在此基礎(chǔ)上建立了相應(yīng)的有限元模型，并通過實驗對照驗證了有限元模型的有效性。通過研究子彈侵徹雙箭頭蜂窩夾層板和六邊形蜂窩夾層板的過程，確定夾層板的核芯在子彈侵徹過程中起主要吸能作用。同時發(fā)現(xiàn)，雙箭頭蜂窩夾層板的抗侵徹性能明顯優(yōu)于六邊形蜂窩夾層板，這是因為雙箭頭蜂窩夾層板核芯的截面在單位面積中有更多的雙箭頭蜂窩胞元，可以更好地通過胞元胞壁拉伸變形將承受的子彈作用力傳遞到距離與子彈接觸部位較遠的地方;且雙箭頭蜂窩胞元具有負泊松

3、比效應(yīng)，使雙箭頭蜂窩胞元材料聚集在與子彈接觸部位附近，有效降低了子彈作用力。接著，本文將雙箭頭蜂窩夾層板的參數(shù)分為宏觀參數(shù)與細觀參數(shù)兩類進行參數(shù)分析。在宏觀參數(shù)中，雙箭頭蜂窩夾層板的厚度、面板厚度與核芯相對密度與其彈道極限均呈正相關(guān)關(guān)系。在細觀參數(shù)中，雙箭頭蜂窩胞元兩個箭頭頂角間的距離與其彈道極限呈負相關(guān)關(guān)系。雙箭頭蜂窩胞元最長斜邊與垂直方向所夾銳角和雙箭頭蜂窩胞元最長斜邊長度對彈道極限的影響均為非單調(diào)。在本文參數(shù)取值范圍內(nèi)，存在一個雙

4、箭頭蜂窩胞元最長斜邊與垂直方向所夾銳角值或雙箭頭蜂窩胞元最長斜邊長度值，使雙箭頭蜂窩夾層板的彈道極限最大。本文還分析了宏觀參數(shù)和細觀參數(shù)對雙箭頭蜂窩夾層板彈道極限的影響機理。最后，本文以提高雙箭頭蜂窩夾層板彈道極限、降低雙箭頭蜂窩夾層板質(zhì)量為目標，分別采用考慮所有參數(shù)的整體優(yōu)化和先考慮宏觀參數(shù)后考慮細觀參數(shù)的分步優(yōu)化兩種優(yōu)化方式對雙箭頭蜂窩夾層板進行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)采用第二種優(yōu)化方式得到的結(jié)果優(yōu)于采用第一種優(yōu)化方式得到的結(jié)果。本文對軍車裝甲防