【摘要】：本文以S-玻璃纖維、UHMWPE纖維、對位芳綸1414纖維和雜環(huán)芳綸纖維為增強纖維材料,以聚烯烴樹脂、水性聚氨酯樹脂、乙烯基酯樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂為樹脂基體,通過熱壓工藝制備正交UD結構和機織物結構(2D平紋和3D角聯鎖)的高性能纖維增強樹脂基復合材料裝甲板,通過彈擊實驗研究高性能纖維力學性能、高性能纖維種類、樹脂基體類型、混雜方式、增強體結構和子彈類型等因素對復合材料裝甲板防彈性能的影響,隨后通過復合材料裝甲板彈擊實驗后表面形貌和彈孔內表面形貌的觀察,結合沖擊波機理分析高性能纖維增強樹脂基復合材料裝甲板被子彈侵徹后的破壞機制。研究結果顯示:UHMWPE纖維增強聚烯烴樹脂基復合材料裝甲板防彈性能與UHMWPE纖維的強度和模量呈正相關,但纖維模量對復合材料裝甲板防彈性能的影響程度隨著模量的增加而逐漸變弱;在水性聚氨酯樹脂體系中,四種高性能纖維防彈性能由高到低依次為:UHMWPE纖維、雜環(huán)芳綸纖維、芳綸1414纖維和S-玻璃纖維;對熱固性樹脂增韌改性可以提高熱固性樹脂基復合材料裝甲板的防彈性能;高性能纖維復合材料混雜能顯著提高復合材料裝甲板的防彈性能且優(yōu)于其任一組分的純復合材料裝甲板的防彈性能,對于芳綸1414纖維和UHMWPE纖維的混雜復合材料裝甲板,以UHMWPE纖維復合材料作為迎彈面時,其防彈性能最好;UD結構、2D平紋結構和3D角聯鎖結構三種增強體結構復合材料裝甲板的防彈性能從大到小依次為:UD結構、3D角聯鎖結構、2D平紋結構。鋼芯彈侵徹復合材料裝甲板的能力強于鉛芯彈,并且鉛芯彈口徑越大,其侵徹能力越弱。沿子彈侵徹方向,S-玻璃纖維增強水性聚氨酯樹脂基復合材料裝甲板的破壞方式主要為剪切沖塞和纖維拉伸斷裂破壞;UHMWPE纖維和芳綸1414纖維復合材料裝甲板的主要破壞方式都為迎彈面的剪切沖塞、裝甲板內纖維拉伸變形后被剪切破壞、纖維抽拔、背彈面纖維拉伸斷裂和裝甲板分層,其中纖維拉伸變形是主要吸能方式。
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ327;TB33

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本文編號：2557549