防护工程复合遮弹层结构探讨

为更科学的设计防护工程中的遮弹层,分析和总结了遮弹层的研究现状,结合试验和理论分析提出了新型遮弹层的结构形式,研究认为,遮弹层应使用分层结构:表面偏航层、主体层。偏航层可用与弹体直径同量级的刚玉球、陶瓷球或硬质岩石球为基体;主体层可用夹心结构,且应使用钢纤维混凝土等材料作为主要材料,采用钢管或玻璃纤维增强塑料等约束靶板组装而成的蜂窝结构为主体结构。     

射弹侵彻块石遮弹层的数值模拟

运用Ls-dyna软件对弹体侵彻单块岩石和块石遮弹层进行数值模拟。结果表明:块石层对弹体侵彻具有很好的防护效果,块石破碎产生强烈的局部应力使弹体产生偏转从而减小侵彻的深度;块石必须有一定的尺寸大小和强度与弹体相匹配,设计良好并且有一定厚度的块石层能有效地阻止弹体侵彻。     

含钢丝网遮弹层的结构靶的力学性能与枪弹射击试验研究

综述了国内外抗侵彻材料的研究现状,并借鉴前人研究复合遮弹层的技术和经验,提出了一种新型材料——钢丝网遮弹层,并以不同的基体材料和不同的钢丝网含量制作多种结构的试件,对它们进行了步枪弹射击试验和抗弯、抗压、抗冲击等静动态试验研究,并与钢纤维水泥砂浆做性能对比。试验表明,钢丝网的使用能显著改善基体材料的抗侵彻性能和静动态力学性能;钢丝网水泥细砂浆可作为遮弹层的优选材料且在工艺允许的范围内,随钢丝网的层数增加,其静动态力学性能随之提高。     

冲击荷载作用下球壳形遮弹板应力场的动光弹实验研究

用动态光弹性法，对球壳形遮弹板受冲击载荷作用时的应力场进行了实验研究，指出了等厚球壳形遮弹板结构的合理性，同时也分析了反射应力波和应力集中对遮弹板的影响，并据此提出了一些设计原则与改进措施。     

动能弹侵彻机理及其防护研究进展

动能弹是一种打击地下深层战略目标的重要武器装备,研究其侵彻机理及防护技术意义重大。综述了近年来动能弹侵彻机理的相关研究进展,指出国内外动能弹侵彻机理的实验研究多集中在v＜1300 m／s的中低速范围内,经验公式多考虑弹体为刚性弹或变形非消蚀弹,相关的理论模型和数值模拟研究已初成体系,而动能弹高速／超高速侵彻技术的研究仍处于起步阶段,其破坏机制尚不清晰;从增大遮弹层强度、优化遮弹层结构和设计偏航层3个方面总结了新型抗侵彻防护技术的研究成果;对未来的研究工作提出了建议。     

电力系统防护导电纤维弹对策探讨

阐述了高技术信息化战争环境下,电力系统设施受导电纤维弹等高精确制导武器攻击的主要方式及破坏机理,探讨了防护导电纤维弹的若干措施,提出了风幕式防护思路。     

复合材料层合板在水下多层防护结构中的抗爆效能

大型舰船一般设置水下多层防护结构以实现对重要舱室的防护.随着舰船设计中对总体资源及质量代价的要求越来越高,在多层防护结构内层应用吸能能力强的轻质复合材料是一种解决问题的新方法,但目前相关研究较少.借助有限元分析软件LS-DYNA中的任意朗格朗日-欧拉算法,研究典型舰船水下防护结构,对其中第2纵壁和第3纵壁采用碳纤维层合板结构形式,通过数值仿真分析不同铺层方式下层合板结构的抗冲击、防护性能.结果表明:第2纵壁以冲击方式为主,复合材料层合板90°铺层角度最好;第3纵壁以振动为主.该结论提供了一种构建轻质多层防护结构的新思路,可为多舱水下防护结构的研究、设计和优化提供参考.     

轻质多层复合结构气瓶热防护层研究

火箭飞行过程中,长时间高强度的热流冲击会使发动机钛合金气瓶温度升高,从而导致气瓶的安全系数及可靠性降低。针对此问题,开展了气瓶热防护层研究,气瓶热防护层采用多层复合结构的设计方案;采用一种新型轻质疏松纤维材料——柔性隔热毡作为热防护层的重要隔热层;进行了热防护层的热分析计算和热真空试验验证。结果表明:气瓶热防护层能够承受长时间高强度热流冲击,对气瓶进行有效热防护,提高了气瓶的可靠性,保障了飞行安全。     

人体防护装备用碳化硼抗弹陶瓷应用探析

碳化硼(B₄C)陶瓷具有高强度、高耐磨、高硬度和低密度的“三高一低”特性,是最理想的装甲陶瓷材料。针对人体防护装备对高性能、轻量化抗弹陶瓷的应用需求,综述了B₄C抗弹陶瓷的应用研究进展。分析了抗弹陶瓷防弹性能影响因素,综合比较了各种烧结工艺的优缺点,总结了烧结助剂体系和陶瓷增韧技术途径,并对B₄C抗弹陶瓷应用中面临的挑战与发展需求进行了展望。     

侵彻过程中弹载测试装置防护技术研究及仿真

复杂的侵彻动力学环境对测试系统安全可靠的工作产生巨大威胁,为了可靠的完成测试任务,文中叙述了弹载测试装置抗高过载冲击的防护措施和缓冲机理,对简单的弹性静力学缓冲模型进行了分析.利用有限元软件ANSYS/LSDYNA对内置测试装置的卵形空心弹体侵彻钢靶进行了数值模拟.同时结合橡胶的特性对防护技术进行了仿真研究.     

一类装甲钛合金材料的防护性能与抗弹机理探索

研究测试了一种成本低于常规Ti-6Al-4V的钛合金装甲材料的显微组织及抗弹性能。结果表明:热处理状态影响钛合金装甲材料的组织匹配;细小板条组织的材料从力学性能到抗弹性能的匹配比较合理;高强、高韧材料的抗弹性能明显优化;高强度、低韧性的材料脆性增加,抗多发弹能力下降。     

多层热防护结构烧蚀传热模型研究

多层热防护结构由防热层与隔热层等多层热防护材料组成,在气动热作用下存在复杂的烧蚀与传热过程。为准确预示多层热防护结构温度响应特性,建立了气动热环境下防热材料烧蚀模型,提出了烧蚀导致的变厚度多层结构传热数值计算方法,研究了气动热环境下多层热防护结构温度分布随时间变化规律,分析了多层热防护结构厚度分布对防热效果的影响。研究表明,提出的模型能准确预示多层热防护结构烧蚀与传热过程,热量传导至承力结构后,隔热层内温度梯度大于防热层内温度梯度,在满足隔热层温度、烧蚀裕度以及工艺要求前提下,增大隔热层厚度能提高热防护性能。     

陶瓷-钢板组合式防护层抗弹性能仿真研究

依据GJB 4300-2002《军用防弹衣安全技术性能要求》中Ⅳ级的防破片等级要求,采用数值仿真方法对陶瓷-钢板组合式防护层的防弹性能进行研究。设定相应等级的初始速度,通过改变陶瓷板和钢板的厚度进行建模仿真,确定2种材料厚度对整体抗弹性能的影响。仿真结果表明,当陶瓷靶较厚时,钢板只起到整体支撑作用,对抗弹性能几乎没有影响,钢板的厚度可根据对靶板最大变形量的要求适当选取。因此,要满足GJB 4300-2002中Ⅳ级的防破片等级要求,陶瓷靶板的厚度应在12 mm以上。     

温压弹爆炸效应与防护技术研究现状

温压弹爆炸冲击波具有冲量高、持续时间长的特点,直接威胁坑道内防护门的安全,研究温压弹爆炸效应与防护技术具有重要意义;回顾了温压弹爆炸冲击波、温压弹爆炸冲击波作用下防护门动力响应及防护门抗爆炸冲击波防护技术研究现状,并分析了目前研究中存在的问题及解决方法,对下一步温压弹爆炸效应与防护技术研究具有较大参考价值。     

侵彻弹斜侵彻多层介质的三维数值仿真

利用LS-DYNA3D有限元软件,对串联反跑道弹药二级随进弹斜侵彻机场跑道底层结构进行了全过程数值模拟.根据不同侵彻速度分析了侵彻深度、侵彻时间和侵彻过载等关键响应,得到了侵彻弹侵彻跑道底层复合介质的侵彻规律以及对弹体结构的动态响应规律.结果表明,当侵彻弹穿过介质界面时弹体翻转量被加速,导致弹体最大侵深穿过介质界面时侵彻响应发生跃变.通过实验对仿真结果进行了验证,两者吻合较好.     

弹载测试电路模块缓冲防护结构设计及优化

火炮发射环境易引起弹载电子设备的损坏,为了确保测试工作的可靠完成,设计了弹载测试装置电路模块抗冲击振动的缓冲防护结构。通过建立弹炮耦合模型及测试装置的有限元模型,采用数值计算模拟了弹丸发射过程并分析了测试电路的应力分布状况;从应力波传播及能量吸收的角度探讨了缓冲机理,初步设计了弹载测试装置缓冲防护结构;利用 iSIGHT与 ABAQUS的联合仿真优化,对缓冲防护模块进行了结构参数优化,优化后的测试电路防护结构最大应力降低了65.1％,缓冲防护效果显著,对该类结构的设计研究具有一定参考价值。     

弹体和弹芯对穿甲爆裂弹毁伤效果的影响

穿甲爆裂弹是一种无含能材料、具有一定穿甲能力和良好破片杀伤威力的多用途新概念弹药,能够有效对付现代战场上日益增多的装甲运兵车、指挥车和自行火炮等装甲车辆及半硬介质目标,是世界各国都在积极研究的一种新概念的弹药。文中对该弹在未来战场上的作用和国外研究现状进行了论述,对其作用机理、弹体和弹芯对其毁伤效果的影响进行了分析,对不同弹体材料和壁厚对该弹的毁伤效果进行了仿真计算,并试验验证了弹体材料和壁厚以及弹芯材料对该弹毁伤效果的影响规律,试验结果与仿真计算结果基本吻合。     

层合板抗弹混杂结构优化试验研究

弹道冲击下具有一定混杂比例的纤维增强层合板,其抗弹效率与混杂结构相关。针对三种层间混杂层合板结构在微曲面柱形弹高速侵彻下的抗弹效率进行实验研究,并对其横向破坏模式展开分析,认为在弹道侵彻下层板结构横向纤维层存在吸能变形模式和抗弹机理的差异,将导致不同层间混杂结构抗弹效率的发挥。同时基于层板结构的工艺要求,认为层间混杂结构是综合性能较好的混杂结构。     

链烷硫醇单层的自组装及粘弹响应

发展了一种新型的高灵敏度声波衰减技术，用于同时测量纳米材料自组装期间的生长动力学和粘弹力学特性。对链烷硫醇单层进行测量的结果表明，分子结构既能影响自组装过程，又能影响单层粘弹性。