發(fā)布時(shí)間：2020-10-19 20:54

　　 隨著鉆地武器的不斷發(fā)展和性能提升,防護(hù)工程材料也有著巨大的改進(jìn)需求,對于防護(hù)工程材料而言,如何更好地抵抗侵徹、爆炸等毀傷行為是當(dāng)下的熱門研究方向。本論文研究并制備了不同配比、不同增強(qiáng)方式的超高性能水泥基復(fù)合材料靶體,對其進(jìn)行多次侵徹實(shí)驗(yàn)和侵爆耦合的實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)的情況進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬,取得了以下研究成果。通過對超高性能水泥基復(fù)合材料的研究,設(shè)計(jì)了五種材料配比并將其制備成實(shí)彈侵徹用靶體,分別是由普通混凝土,剛玉骨料增強(qiáng)的、纖維增強(qiáng)的、纖維和剛玉骨料共同增強(qiáng)的超高性能水泥基復(fù)合材料制成。在多次侵徹實(shí)驗(yàn)中,記錄并分析了靶體的破壞形態(tài),對侵徹深度、開坑面積進(jìn)行了測量,基于這些參數(shù)對不同靶體進(jìn)行了抗侵徹性能比較,分析了不同靶體抗侵徹性能的異同。在多次侵徹實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用ANSYS-AUTODYN軟件進(jìn)行了多次侵徹?cái)?shù)值模擬,將模擬破壞形態(tài)、侵徹深度、損傷情況和壓力時(shí)程曲線在不同靶體間進(jìn)行比較,并將這些模擬結(jié)果同實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對照分析,得出了多次侵徹下超高性能水泥基復(fù)合材料的損傷破壞規(guī)律。在多次侵徹實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,優(yōu)化靶體材料配比,制備了骨料靶和纖維靶兩種超高性能水泥基復(fù)合材料靶體,并進(jìn)行侵爆耦合的實(shí)驗(yàn)。采用先侵徹后爆炸和先爆炸后侵徹兩種毀傷類型,對兩類靶體的毀傷行為進(jìn)行了分析和比較,得出了超高性能水泥基復(fù)合材料侵爆耦合作用下的毀傷規(guī)律。運(yùn)用ANSYS-AUTODYN軟件對超高性能水泥基復(fù)合材料侵爆耦合破壞進(jìn)行數(shù)值模擬,對破壞形態(tài)、毀傷深度、開坑大小、壓力時(shí)程曲線等物理量進(jìn)行了研究,揭示了侵爆耦合下超高性能水泥基復(fù)合材料靶體損傷破壞全過程。
【學(xué)位單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

圖２．１彈丸侵徹水泥蕋貸合材料靶板時(shí)的特點(diǎn)??一種人造的結(jié)構(gòu)材料，混凝土同其他天然材料、人造材料相似性，因而了解混凝土同其他材料抗侵徹性能的對比，冇材料的抗侵徹的基礎(chǔ)能力，下表給出了一些典型材料，受到彈丸以１５０ｍ／ｓ的速度垂直撞擊下的侵徹深度。如表２．１所示表２．?１鋼彈丸垂直撞擊不同介質(zhì)半無限大靶板的侵徹深度??材料?侵徹深度（彈丸直徑的倍數(shù)）??濕泥?２２００??沙子?３５０??混凝土（１７．?２ＭＰａ）?３６??混凝土（：Ｍ．?ＯＭＰａ）?２５??鋁合金?１．５??鋼（布氏硬度１００）?０．６??鋼（布氏硬度３５０）?０３???２．１可以看出，混凝土對于彈丸侵徹有一定的抵抗能力，比，３４．０ＭＰａ混凝土在相同情況下侵徹深度只燈濕泥的１．１．

２．３．３實(shí)驗(yàn)設(shè)備??實(shí)驗(yàn)屮由發(fā)射槍分別發(fā)射３發(fā)彈丸對一個(gè)靶體進(jìn)行多次侵徹實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置??及其示意圖如圖２．２和２．３所示：??１４．?５ｍｍ????（??＾￣ｎ??ａ?三次侵徹二次侵徹一次侵徹?Ｕ??／?＼?５ｍ?‘，??＾?＾紀(jì)體??注：三次侵徹分別進(jìn)行，不是同時(shí)進(jìn)行??圖２．２多次侵徹實(shí)驗(yàn)裝置示意圖??１１??

（ａ）發(fā)射槍?（ｂ）靶體??圖２．３多次侵徹實(shí)驗(yàn)裝置和靶體??２．?３．?４靶體的破壞形態(tài)??本研宄分別對上述幾種不同材料制成的靶體進(jìn)行了?３次侵徹實(shí)驗(yàn)，因?yàn)楦鱾�(gè)??靶體配比不同，強(qiáng)度有所不同，所以抵抗子彈沖擊侵徹的能力也不同，在宏觀上??表現(xiàn)為多樣化的破壞形態(tài)。圖２．?４－２．?６為各靶體侵徹后的迎彈面破壞形態(tài)。??（ａ）?ＭＯ?（ｂ）Ｇｌ?（ｃ）?Ｇ１ＳＦ３ＢＦ１?（ｄ）?Ｇ２ＳＦ３ＢＦ１?（ｅ）?Ｍ１ＳＦ３ＢＦ１??圖２．?４各靶體一次侵徹后的迎彈面破壞形態(tài)??（ａ）?ＭＯ?（ｂ）?Ｇ１?（ｃ）?Ｇ１ＳＦ３ＢＦ１?（ｄ）?Ｇ２ＳＦ３ＢＦ１?（ｅ）?Ｍ１ＳＦ３ＢＦ１??圖
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2847713