破片着靶点位置对拼接的UHMWPE板抗侵彻性能影响数值研究

UHMWPE板抗侵彻性能优异但在实际使用过程中需切割成一定尺寸后再拼接安装,半穿甲导弹内爆后形成的高速破片侵彻UHMWPE板时弹着点位置具有随机性。利用数值仿真方法研究破片着靶点位置、破片速度、破片长径比对拼接的UHMWPE板抗侵彻性能的影响。结果表明:破片开始侵彻UHMWPE板时,UHMWPE板在弯矩和剪应力共同作用下出现纤维剪切破坏;随着破片继续侵彻,UHMWPE板主要受到弯矩作用发生纤维拉伸断裂破坏并伴随有严重的分层现象;当破片侵彻两块拼接的UHMWPE板速度较低(小于1 000 m/s)时,拼接的UHMWPE板存在明显的抗弹薄弱区,薄弱区域的范围大约为3倍的弹径;当破片侵彻四块拼接板时,可将靶板划分为薄弱,次薄弱及正常区域。考虑到半穿甲导弹产生破片的大小和安装工艺的方便性,认为UHMWPE板拼接安装时,拼接缝两侧10 cm范围内作为抗弹薄弱区域,需要加固。