水面艦船生命力主要由隱蔽性、抗損性和自行修復(fù)性三部分構(gòu)成。對水面艦船而言,隱蔽性的改善難以有大的提升,自行修復(fù)性在艦船受損后才起作用。因此,通過采用輕量化防護(hù)材料提高船體結(jié)構(gòu)的抗損性是增強(qiáng)水面艦船生命力的重要途徑,是國內(nèi)外研究關(guān)注的重點(diǎn)。本文以聚脲涂覆復(fù)合材料結(jié)構(gòu)（玻璃纖維在前,芳綸纖維在后）為對象,對比分別在前后涂覆與無涂覆的復(fù)合纖維板的抗彈性能,分析聚脲涂層復(fù)合結(jié)構(gòu)抗破片侵徹機(jī)理。首先分別對無涂覆靶板、迎彈面涂覆靶板、背彈面涂覆靶板利用12.7mm的滑膛槍進(jìn)行了3.3g的方形破片加載試驗(yàn),利用6射彈彈道極限法分別獲得三種靶板的彈道極限。開展數(shù)值模擬,驗(yàn)證仿真結(jié)果的可信度,并結(jié)合試驗(yàn)的結(jié)果,分析得到復(fù)合結(jié)構(gòu)的抗侵徹機(jī)理:1)無涂覆靶板是利用玻璃纖維的高硬度、高強(qiáng)度來抵御彈體的沖擊開坑,其后的芳綸纖維則是利用其自身的拉伸與分層來起到耗能作用。2)迎彈面涂覆靶板是由于聚脲層在高速彈丸的侵徹下,利用其高應(yīng)變率下玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變來吸收耗能,而且并不會影響后續(xù)的玻璃纖維和芳綸纖維的耗能作用,因此可達(dá)到提升靶板抗彈性能的效果。3)背彈面涂覆靶板前期玻纖層的耗能作用不變,而后期由于聚脲涂層的彈性作用,抑... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 輕量化防護(hù)材料研究現(xiàn)狀
    1.3 聚脲涂層的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 聚脲動態(tài)力學(xué)性能研究
        1.3.2 聚脲涂層復(fù)合結(jié)構(gòu)抗彈性能研究
    1.4 本文研究內(nèi)容
2 復(fù)合結(jié)構(gòu)特性研究
    2.1 復(fù)合結(jié)構(gòu)中的彈塑性波理論
        2.1.1 材料界面上應(yīng)力波的透射和反射
        2.1.2 應(yīng)力波在多層介質(zhì)中的傳播
    2.2 復(fù)合結(jié)構(gòu)力學(xué)性能
        2.2.1 纖維材料力學(xué)性能
        2.2.2 復(fù)合材料損傷準(zhǔn)則
    2.3 聚脲材料力學(xué)性能
    2.4 本章小結(jié)
3 復(fù)合結(jié)構(gòu)抗侵徹性能試驗(yàn)
    3.1 試驗(yàn)方案及試驗(yàn)場地布置
        3.1.1 試驗(yàn)場地布置
        3.1.2 試驗(yàn)方案
    3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.2.1 破壞分析
        3.2.2 復(fù)合結(jié)構(gòu)速度效應(yīng)分析
        3.2.3 復(fù)合結(jié)構(gòu)耗能分析
    3.3 本章小結(jié)
4 復(fù)合結(jié)構(gòu)抗侵徹性能數(shù)值模擬
    4.1 ANSYS/Autodyn簡介
    4.2 材料模型及參數(shù)選擇
        4.2.1 有限元模型的建立
        4.2.2 材料本構(gòu)模型與參數(shù)的選擇
        4.2.3 仿真工況
    4.3 有限元計(jì)算結(jié)果分析
    4.4 復(fù)合結(jié)構(gòu)抗侵徹機(jī)理分析
    4.5 本章小結(jié)
5 復(fù)合結(jié)構(gòu)抗侵徹性能分析
    5.1 不同形狀彈體對靶板的侵徹仿真
        5.1.1 球彈對靶板的侵徹仿真
        5.1.2 尖頭彈對靶板的侵徹仿真
        5.1.3 復(fù)合結(jié)構(gòu)對不同形狀破片抗侵徹效能分析
    5.2 不同厚度聚脲涂層對球彈的抗侵徹仿真
        5.2.1 仿真結(jié)果
        5.2.2 不同聚脲涂層厚度的靶板的抗侵徹效能分析
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 總結(jié)與創(chuàng)新點(diǎn)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]抗彈復(fù)合材料在艦船防護(hù)上的應(yīng)用研究[J]. 王曉強(qiáng),虢忠仁,宮平,金子明.  工程塑料應(yīng)用. 2014(11)
[3]艦船裝備材料體系發(fā)展與需求分析[J]. 方志剛,劉斌,李國明,李健.  中國材料進(jìn)展. 2014(07)
[4]表面工程技術(shù)在海洋工程裝備中的應(yīng)用[J]. 徐麗萍,毛杰,張吉阜,鄧暢光,劉敏,周克崧.  中國材料進(jìn)展. 2014(01)
[5]我國艦船裝備對材料的需求與應(yīng)用探討[J]. 馬運(yùn)義,馮余其,楊雄輝,黃國兵.  新材料產(chǎn)業(yè). 2013(11)
[6]噴涂聚脲彈性體技術(shù)及其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 翟文,陳強(qiáng),甄建軍,胡文閣,陳青香,唐志勇.  工程塑料應(yīng)用. 2012(10)
[7]復(fù)合材料層板的抗貫穿機(jī)理與模擬研究[J]. 彭剛,王緒財(cái),劉原棟,馮家臣.  爆炸與沖擊. 2012(04)
[8]兩次淬火對35CrMnSi鋼抗拉強(qiáng)度的影響[J]. 張緒平,任強(qiáng),蔡鋼.  熱處理. 2011(05)
[9]彈性體涂覆砌體墻抗爆炸沖擊數(shù)值模擬[J]. 甘云丹,蒲興富,宋力.  寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2011(01)
[10]芳綸表面改性研究進(jìn)展[J]. 陳超峰,彭濤,陳輝,王鳳德.  合成纖維. 2010(11)

博士論文
[1]反艦導(dǎo)彈艙內(nèi)爆炸作用下艙室結(jié)構(gòu)毀傷與防護(hù)機(jī)理[D]. 李營.武漢理工大學(xué) 2017

碩士論文
[1]聚脲彈性體復(fù)合結(jié)構(gòu)抗沖擊防護(hù)性能研究[D]. 許帥.北京理工大學(xué) 2015



本文編號：3435187