ANSYS/LS-DYNA典型复合靶板抗冲击波特性的研究(3)

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由于受体积、重量、机动性等诸多条件的限制，仅靠增加装甲厚度的被动防护已经难以保证装甲目标的战场生存力。因此，必须寻找一种更有效的方法来提高装甲对成型装药战斗部的防护能力。自20世纪50年代，国外就开始了复合装甲的研究工作，例如在60年代末，美国就已经开始采用复合装甲防护结构。随着新材料、新技术，新工艺的应用，战场上装甲车辆的材料、结构和类型得到不断改进提高，其中非金属复合装甲就是现代战场上出现的一种新型装甲结构。

近年来，随着材料科学以及航空航天事业的快速发展，复合材料已经成为新一代的材料主体。目前，复合材料正在逐步取代金属材料，广泛的应用与航空、航天、船舶、汽车、能源等领域。因此复合材料的研究受到了世界各个国家的高度重视，并将其列为重点研究对象。由于复合材料的高速发展，复合装甲也高速发展。

复合装甲是由两种或两种以上性能不同的材料按照一定的方式复合而成，主要披挂在主装甲外面，由于各层材料物理化学性能的不同，复合靶板本身材料结构特性对爆轰波形成干扰衰减，使爆炸载荷对装甲的破坏作用大大降低。复合装甲与普通防护装甲相比具有出色的结构性能，其优点在于：

（1）防护能力有所提高；

（2)比强度高、比刚度大，作为披挂装甲，使用灵活方便；

（3)质量轻，对装甲车辆的机动性没有明显影响；

（4)成本低，经济性能高；

（5)安全性能好，抗多次打击能力强；

1．2 复合装甲概述

典型复合靶板结构分为三层，由面板、背板和中间夹层结构组成。如图1-1所示。由于上下两层刚度大、强度高、厚度薄，中心夹层密度低，因此能够有效的起到衰减冲击波的作用。在横向载荷的作用下，其主面板主要承受载荷的弯曲和拉伸，芯层承受载荷的剪切作用，这种承载形式很好的提高了结构自身的承载能力，相对于等质量的实体板，夹层结构具有更优的性能。根据不同的应用目的和防护需求，夹层结构类型越来越多，其中包括蜂窝状、波纹状桁架等。泡沫状和蜂窝状是应用最广泛的两种芯层结构。而桁架、四棱锥和折板等形式的芯型夹层由于轻质、导热方面等具有优异的特性，也逐渐被人们所关注。由于上下表面的面板性能一般容易确定，夹芯的研究往往是整个结构的核心所在。另一方面，由于芯层材料可以由不同材料组成，所以可以改变整个靶板的力学性能，从而改变这个夹层结构的性能。