SiC陶瓷/UHMWPE復(fù)合裝甲彈道性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-18 08:21
伴隨著現(xiàn)代防護(hù)能力的需要,防彈性能更加優(yōu)異的材料將逐漸的被選擇和研究。碳化硅Silicon Carbide(SiC)陶瓷由于其硬度很大而在防彈領(lǐng)域被大量的使用,超高分子量聚乙烯Ultra-High Molecular Weight Polyethylene(UHMWPE)層合板因具有很大的韌性也被廣泛研究,但把這種硬/軟相結(jié)合而構(gòu)成的復(fù)合裝甲的彈道性能卻極少被人提及。陶瓷的不同幾何形狀對(duì)陶瓷復(fù)合裝甲的彈道性能有著顯著的影響,并且不同面板對(duì)陶瓷復(fù)合裝甲的彈道性能的影響也未被探討過(guò)。本文主要研究了不同幾何形狀陶瓷對(duì)陶瓷復(fù)合裝甲的彈道性能的影響,不同面板對(duì)陶瓷復(fù)合裝甲的彈道性能的影響將在本文中被系統(tǒng)的討論,以及它們的防彈過(guò)程也將被詳細(xì)的研究。首先,本文介紹了兩種主要的防彈材料,分別為高硬度SiC陶瓷以及柔性材料UHMWPE,也介紹了SiC陶瓷的燒結(jié)工藝,本文選用SiC陶瓷為無(wú)壓燒結(jié)而成;本文中UHMWPE層合板是由無(wú)緯布熱壓而成,根據(jù)UHMWPE所需的厚度來(lái)鋪設(shè)無(wú)緯布的層數(shù)。同時(shí)本文也詳細(xì)的介紹了陶瓷復(fù)合裝甲板的制作過(guò)程和所需的實(shí)驗(yàn)裝置。其次,為了研究不同幾何形狀拼接陶瓷粘接超高分子量聚乙烯...
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
UD的層合結(jié)構(gòu)
圖 2.2 復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu) 130℃,時(shí)長(zhǎng)達(dá)到兩小時(shí)后,壓力增至 20果,溫度在 60℃或更低時(shí),打開(kāi)模子,層壓板;需要的尺寸,本文的復(fù)合材料層板的尺寸UHMWPE 層合板的結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示,的制作過(guò)程甲為兩層結(jié)構(gòu),第一層為陶瓷層,陶瓷層裝甲板,第二層為背板,背板為 UHMWPE 案制作不同的裝甲板,所選用的陶瓷的幾
圖 2.3 垂直侵徹測(cè)試系統(tǒng)的示意圖本文實(shí)驗(yàn)選用 53 式 7.62mm×51mm 制式穿甲彈作為實(shí)驗(yàn)彈,這種子彈有鋼芯銅制被甲組成。彈道測(cè)試所需要的基本設(shè)備,如圖 2.3 所示,有 85 狙擊槍,能 10m/s 誤差發(fā)射 780m/s 的子彈,另外實(shí)驗(yàn)裝置還包括記時(shí)儀、測(cè)速錫箔靶、板夾具、狙擊槍底座以及沙袋等。試件被安裝在靶板夾具中,夾具包括蓋板和撐板,蓋板和支撐板的內(nèi)框尺寸為 170mm×170mm,略大于陶瓷面板的尺寸。次實(shí)驗(yàn)時(shí),夾具的夾緊力壓一樣大,并且試件的中心要與子彈的彈道在一條直上,槍口離試件的距離為 10m。測(cè)速選用操作簡(jiǎn)單的錫箔紙測(cè)速[62],在靶板的后各放置兩組錫箔靶,測(cè)量穿甲彈沖擊裝甲前的速度和侵徹裝甲后的速度,即彈道稍微傾斜,也能測(cè)得子彈的速度。測(cè)速原理為:子彈以速度 V 穿過(guò)相鄰的個(gè)錫箔靶,相鄰兩個(gè)錫箔靶之間的距離為 S,并用記時(shí)儀記錄子彈穿過(guò)相鄰錫靶之間的時(shí)間 Δt,則可以計(jì)算出彈丸的穿過(guò)錫箔靶的平均速度 V 為 S/Δt;此外,量子彈剩余速度的靶要適當(dāng)?shù)碾x試件遠(yuǎn)一點(diǎn),防止子彈沖擊后,破碎的陶瓷穿靶板先于子彈接觸到測(cè)速靶。沙袋放置在測(cè)量子彈剩余速度錫箔靶的后方,沙
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速?gòu)楏w侵徹鋼/陶瓷/超高分子量聚乙烯纖維/鋼實(shí)驗(yàn)[J]. 張鵬,王志軍,馬武偉,王緒財(cái),張雁思. 兵器材料科學(xué)與工程. 2016(05)
[2]Experimental study about the influence of adhesive stiffness to the bonding strengths of adhesives for ceramic/metal targets[J]. W.SEIFERT,E.STRASSBURGER,S.GREFEN,S.SCHAARE. Defence Technology. 2016(02)
[3]碳化硅抗彈陶瓷的研究進(jìn)展及在裝甲防護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 魏汝斌,李鋒,梁勇芳,李英建,翟文,劉欣,張文婷. 兵器材料科學(xué)與工程. 2014(06)
[4]新型高性能防彈復(fù)合材料技術(shù)研究[J]. 薛書(shū)凱. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2012(S1)
[5]影響陶瓷裝甲抗彈性能的主要因素[J]. 張新杰. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2012(02)
[6]陶瓷復(fù)合裝甲的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J]. 劉勝,呂攀珂,張艷朋. 兵器材料科學(xué)與工程. 2011(06)
[7]陶瓷/金屬?gòu)?fù)合裝甲抗彈約束效應(yīng)述評(píng)[J]. 劉桂武,倪長(zhǎng)也,金峰,喬冠軍,盧天健. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]防彈復(fù)合材料結(jié)構(gòu)及其防彈機(jī)理[J]. 陳磊,徐志偉,李嘉祿,張劉飛,陳利,吳曉青,孫穎,陳光偉. 材料工程. 2010(11)
[9]超高分子量聚乙烯纖維在防彈和防刺材料方面的應(yīng)用[J]. 張艷. 產(chǎn)業(yè)用紡織品. 2010(10)
[10]不同厚度陶瓷與鋼背板復(fù)合抗彈丸穿甲能力的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 胡麗萍,鐘濤,王智慧,侯圣英,郭領(lǐng). 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2010(03)
博士論文
[1]陶瓷和纖維復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)性能及防護(hù)分析[D]. 王庭輝.西南交通大學(xué) 2010
[2]動(dòng)能彈侵徹陶瓷復(fù)合裝甲機(jī)理[D]. 杜忠華.南京理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]長(zhǎng)桿彈撞擊裝甲陶瓷界面擊潰效應(yīng)仿真模擬[D]. 談夢(mèng)婷.南京理工大學(xué) 2016
[2]超高分子量聚乙烯纖維的結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 孔維嘉.西安工程大學(xué) 2015
[3]陶瓷/金屬?gòu)?fù)合靶板抗侵徹?cái)?shù)值分析及影響因素研究[D]. 李言語(yǔ).廣西大學(xué) 2013
[4]碳化硅陶瓷復(fù)合裝甲的制備與研究[D]. 童鶴.南京理工大學(xué) 2012
[5]碳化硅陶瓷抗彈性能研究[D]. 王鵬.南京理工大學(xué) 2012
[6]陶瓷復(fù)合裝甲抗侵徹機(jī)理與性能的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 羅韶華.湖南大學(xué) 2010
[7]槍彈對(duì)陶瓷/凱芙拉復(fù)合靶板的侵徹機(jī)理研究[D]. 孫英.南京理工大學(xué) 2010
[8]多層復(fù)合防護(hù)結(jié)構(gòu)抗超高速碎片侵徹特性研究[D]. 邵賢忠.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[9]穿甲子彈偏心入射陶瓷復(fù)合靶板的侵徹機(jī)理研究[D]. 申志強(qiáng).國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3502550
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
UD的層合結(jié)構(gòu)
圖 2.2 復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu) 130℃,時(shí)長(zhǎng)達(dá)到兩小時(shí)后,壓力增至 20果,溫度在 60℃或更低時(shí),打開(kāi)模子,層壓板;需要的尺寸,本文的復(fù)合材料層板的尺寸UHMWPE 層合板的結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示,的制作過(guò)程甲為兩層結(jié)構(gòu),第一層為陶瓷層,陶瓷層裝甲板,第二層為背板,背板為 UHMWPE 案制作不同的裝甲板,所選用的陶瓷的幾
圖 2.3 垂直侵徹測(cè)試系統(tǒng)的示意圖本文實(shí)驗(yàn)選用 53 式 7.62mm×51mm 制式穿甲彈作為實(shí)驗(yàn)彈,這種子彈有鋼芯銅制被甲組成。彈道測(cè)試所需要的基本設(shè)備,如圖 2.3 所示,有 85 狙擊槍,能 10m/s 誤差發(fā)射 780m/s 的子彈,另外實(shí)驗(yàn)裝置還包括記時(shí)儀、測(cè)速錫箔靶、板夾具、狙擊槍底座以及沙袋等。試件被安裝在靶板夾具中,夾具包括蓋板和撐板,蓋板和支撐板的內(nèi)框尺寸為 170mm×170mm,略大于陶瓷面板的尺寸。次實(shí)驗(yàn)時(shí),夾具的夾緊力壓一樣大,并且試件的中心要與子彈的彈道在一條直上,槍口離試件的距離為 10m。測(cè)速選用操作簡(jiǎn)單的錫箔紙測(cè)速[62],在靶板的后各放置兩組錫箔靶,測(cè)量穿甲彈沖擊裝甲前的速度和侵徹裝甲后的速度,即彈道稍微傾斜,也能測(cè)得子彈的速度。測(cè)速原理為:子彈以速度 V 穿過(guò)相鄰的個(gè)錫箔靶,相鄰兩個(gè)錫箔靶之間的距離為 S,并用記時(shí)儀記錄子彈穿過(guò)相鄰錫靶之間的時(shí)間 Δt,則可以計(jì)算出彈丸的穿過(guò)錫箔靶的平均速度 V 為 S/Δt;此外,量子彈剩余速度的靶要適當(dāng)?shù)碾x試件遠(yuǎn)一點(diǎn),防止子彈沖擊后,破碎的陶瓷穿靶板先于子彈接觸到測(cè)速靶。沙袋放置在測(cè)量子彈剩余速度錫箔靶的后方,沙
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速?gòu)楏w侵徹鋼/陶瓷/超高分子量聚乙烯纖維/鋼實(shí)驗(yàn)[J]. 張鵬,王志軍,馬武偉,王緒財(cái),張雁思. 兵器材料科學(xué)與工程. 2016(05)
[2]Experimental study about the influence of adhesive stiffness to the bonding strengths of adhesives for ceramic/metal targets[J]. W.SEIFERT,E.STRASSBURGER,S.GREFEN,S.SCHAARE. Defence Technology. 2016(02)
[3]碳化硅抗彈陶瓷的研究進(jìn)展及在裝甲防護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 魏汝斌,李鋒,梁勇芳,李英建,翟文,劉欣,張文婷. 兵器材料科學(xué)與工程. 2014(06)
[4]新型高性能防彈復(fù)合材料技術(shù)研究[J]. 薛書(shū)凱. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2012(S1)
[5]影響陶瓷裝甲抗彈性能的主要因素[J]. 張新杰. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2012(02)
[6]陶瓷復(fù)合裝甲的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J]. 劉勝,呂攀珂,張艷朋. 兵器材料科學(xué)與工程. 2011(06)
[7]陶瓷/金屬?gòu)?fù)合裝甲抗彈約束效應(yīng)述評(píng)[J]. 劉桂武,倪長(zhǎng)也,金峰,喬冠軍,盧天健. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]防彈復(fù)合材料結(jié)構(gòu)及其防彈機(jī)理[J]. 陳磊,徐志偉,李嘉祿,張劉飛,陳利,吳曉青,孫穎,陳光偉. 材料工程. 2010(11)
[9]超高分子量聚乙烯纖維在防彈和防刺材料方面的應(yīng)用[J]. 張艷. 產(chǎn)業(yè)用紡織品. 2010(10)
[10]不同厚度陶瓷與鋼背板復(fù)合抗彈丸穿甲能力的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 胡麗萍,鐘濤,王智慧,侯圣英,郭領(lǐng). 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2010(03)
博士論文
[1]陶瓷和纖維復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)性能及防護(hù)分析[D]. 王庭輝.西南交通大學(xué) 2010
[2]動(dòng)能彈侵徹陶瓷復(fù)合裝甲機(jī)理[D]. 杜忠華.南京理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]長(zhǎng)桿彈撞擊裝甲陶瓷界面擊潰效應(yīng)仿真模擬[D]. 談夢(mèng)婷.南京理工大學(xué) 2016
[2]超高分子量聚乙烯纖維的結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 孔維嘉.西安工程大學(xué) 2015
[3]陶瓷/金屬?gòu)?fù)合靶板抗侵徹?cái)?shù)值分析及影響因素研究[D]. 李言語(yǔ).廣西大學(xué) 2013
[4]碳化硅陶瓷復(fù)合裝甲的制備與研究[D]. 童鶴.南京理工大學(xué) 2012
[5]碳化硅陶瓷抗彈性能研究[D]. 王鵬.南京理工大學(xué) 2012
[6]陶瓷復(fù)合裝甲抗侵徹機(jī)理與性能的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 羅韶華.湖南大學(xué) 2010
[7]槍彈對(duì)陶瓷/凱芙拉復(fù)合靶板的侵徹機(jī)理研究[D]. 孫英.南京理工大學(xué) 2010
[8]多層復(fù)合防護(hù)結(jié)構(gòu)抗超高速碎片侵徹特性研究[D]. 邵賢忠.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[9]穿甲子彈偏心入射陶瓷復(fù)合靶板的侵徹機(jī)理研究[D]. 申志強(qiáng).國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3502550
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