紅外探測窗口防護(hù)技術(shù)研究
發(fā)布時間:2020-12-21 02:04
為了提高裝甲等關(guān)鍵裝備的戰(zhàn)場生存能力,近年來軍方日益重視紅外探測窗口防護(hù)技術(shù)的研究,特別是高強(qiáng)度透明防護(hù)材料,因為具備高硬度、高強(qiáng)度以及優(yōu)良的光學(xué)性能等特點,被廣泛運(yùn)用于裝甲車輛、航空航天等領(lǐng)域,能夠?qū)τ^察、瞄準(zhǔn)等窗口后方的人或設(shè)備起到一定保護(hù)作用。本文根據(jù)紅外探測窗口防護(hù)抗彈技術(shù)指標(biāo)要求,對氧化鋁透明結(jié)晶晶體(藍(lán)寶石單晶)、鋼化玻璃和聚碳酸酯(Polycar-bonate也稱PC板)層合制成的復(fù)合靶板材料進(jìn)行研究,主要通過理論計算、數(shù)值模擬和靶場試驗等方法研究新型紅外探測窗口防護(hù)材料的抗沖擊性能。首先,基于紅外探測窗口防護(hù)材料抗沖擊理論,對比選用泡生法生長的氧化鋁結(jié)晶晶體,平型鋼化玻璃和聚碳酸酯為主要材料制作復(fù)合靶板;以氧化鋁晶體為迎彈面,鋼化玻璃為中間防護(hù)層,聚碳酸酯為背板支撐層(總厚度不大于30mm)的復(fù)合靶板和7.62毫米53制式穿甲彈,利用一定的假設(shè)條件和理論公式計算出理想的侵徹深度和破碎錐角。然后,通過ANSYS/AUTODYN軟件進(jìn)行計算仿真與結(jié)構(gòu)優(yōu)化。建立由氧化鋁透明結(jié)晶晶體、鋼化玻璃和聚碳酸酯組成的復(fù)合材料模型,分別進(jìn)行材料模型六種不同排序抗沖擊數(shù)值模擬和靶板材料不同...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
光電跟蹤系統(tǒng)氧化鋁透明結(jié)晶晶體材料窗口
中北大學(xué)學(xué)位論文92.2彈體載荷及變形特性1、彈體質(zhì)量損失階段彈體在撞擊過程中會發(fā)生破裂,表面的材質(zhì)會發(fā)生崩落,形成一定量的碎塊,其主要飛行方向是沿著與靶板平行的方向,所產(chǎn)生的碎塊并不會作用在靶板上,因此可以當(dāng)做無效部分處理。彈體質(zhì)量損失過程如2-1所示。圖2-1彈體質(zhì)量損失機(jī)理Figure2-1Masslossmechanismofprojectilebody塑性波的連續(xù)方程如下:()0=(′)(2-1)()0(′)′+0′0=0(2-2)其中,為彈體的密度,為屈服應(yīng)力。根據(jù)上式可以得出:
中北大學(xué)學(xué)位論文10()()′+′=0(2-3)將控制區(qū)II的材料設(shè)定為不可壓縮,塑性波定義為靜止的,可以得到:(′)=(2-4)式(2-4)中我們可以忽略彈體的動量,將其忽略不計。于是有:(′)′+′00=0(2-5)(′)′(′)+′00=0(2-6)經(jīng)推算可以得出:()2+=(2-7)F可看作是彈體單位面積受到的載荷壓力。根據(jù)上式可以計算彈體的速度及長度變化率:ypdvdtL(2-8)dLvxdt(2-9)2、彈體蘑菇狀階段彈體蘑菇狀階段主要是指彈體侵徹過程中受到靶板的作用力發(fā)生變形壓縮,形狀類似于蘑菇狀。圖2-2蘑菇狀彈體形成機(jī)理Figure2-2formationmechanismofmushroomshapedprojectilebody
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]添加劑對多晶Al2O3透明陶瓷裝甲性能的影響[J]. 朱淵,喬冠軍. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報. 2014(03)
[2]建筑玻璃板在爆炸荷載下的破碎性能(Ⅱ)——試驗驗證[J]. 葛杰,李國強(qiáng),陳素文. 土木工程學(xué)報. 2014(03)
[3]建筑玻璃板在爆炸荷載下的破碎性能(Ⅰ)——理論模型[J]. 李國強(qiáng),葛杰,陳素文. 土木工程學(xué)報. 2014(02)
[4]防彈玻璃動態(tài)力學(xué)響應(yīng)規(guī)律及抗彈性能研究[J]. 楊杰,邱日祥,胡志昂. 兵器材料科學(xué)與工程. 2013(03)
[5]高應(yīng)變率加載下玻璃板碎片尺寸的理論模型[J]. 葛杰,李國強(qiáng),陳素文. 振動與沖擊. 2013(01)
[6]藍(lán)寶石整流罩的研制現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 李金權(quán),蘇小平,那木吉拉圖,黎建明,李楠,楊鵬,李躍龍. 人工晶體學(xué)報. 2007(02)
[7]冷心放肩微量提拉法大尺寸藍(lán)寶石單晶生長過程的模擬分析[J]. 許承海,左洪波,孟松鶴,姚泰,汪桂根,李長青,張明福. 人工晶體學(xué)報. 2006(05)
[8]藍(lán)寶石及其在軍用光電設(shè)備上的應(yīng)用[J]. 聶輝,陸炳哲. 艦船電子工程. 2005(02)
[9]細(xì)觀力學(xué)理論在氧化鋁陶瓷材料中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 陳瑋,趙清杰,馬艷紅,李晉峰. 機(jī)械強(qiáng)度. 2004(S1)
[10]艦船用結(jié)構(gòu)材料的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 黃曉艷,劉波. 船舶. 2004(03)
博士論文
[1]平面沖擊加載下A95陶瓷動態(tài)力學(xué)性能研究[D]. 唐錄成.重慶大學(xué) 2009
[2]動能彈侵徹陶瓷復(fù)合裝甲機(jī)理[D]. 杜忠華.南京理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]多層介質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)抗高速破片侵徹性能研究[D]. 張雁思.中北大學(xué) 2016
[2]艦船用輕質(zhì)陶瓷復(fù)合裝甲的侵徹性能研究[D]. 孫杭其.哈爾濱工程大學(xué) 2014
本文編號:2928978
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
光電跟蹤系統(tǒng)氧化鋁透明結(jié)晶晶體材料窗口
中北大學(xué)學(xué)位論文92.2彈體載荷及變形特性1、彈體質(zhì)量損失階段彈體在撞擊過程中會發(fā)生破裂,表面的材質(zhì)會發(fā)生崩落,形成一定量的碎塊,其主要飛行方向是沿著與靶板平行的方向,所產(chǎn)生的碎塊并不會作用在靶板上,因此可以當(dāng)做無效部分處理。彈體質(zhì)量損失過程如2-1所示。圖2-1彈體質(zhì)量損失機(jī)理Figure2-1Masslossmechanismofprojectilebody塑性波的連續(xù)方程如下:()0=(′)(2-1)()0(′)′+0′0=0(2-2)其中,為彈體的密度,為屈服應(yīng)力。根據(jù)上式可以得出:
中北大學(xué)學(xué)位論文10()()′+′=0(2-3)將控制區(qū)II的材料設(shè)定為不可壓縮,塑性波定義為靜止的,可以得到:(′)=(2-4)式(2-4)中我們可以忽略彈體的動量,將其忽略不計。于是有:(′)′+′00=0(2-5)(′)′(′)+′00=0(2-6)經(jīng)推算可以得出:()2+=(2-7)F可看作是彈體單位面積受到的載荷壓力。根據(jù)上式可以計算彈體的速度及長度變化率:ypdvdtL(2-8)dLvxdt(2-9)2、彈體蘑菇狀階段彈體蘑菇狀階段主要是指彈體侵徹過程中受到靶板的作用力發(fā)生變形壓縮,形狀類似于蘑菇狀。圖2-2蘑菇狀彈體形成機(jī)理Figure2-2formationmechanismofmushroomshapedprojectilebody
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]添加劑對多晶Al2O3透明陶瓷裝甲性能的影響[J]. 朱淵,喬冠軍. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報. 2014(03)
[2]建筑玻璃板在爆炸荷載下的破碎性能(Ⅱ)——試驗驗證[J]. 葛杰,李國強(qiáng),陳素文. 土木工程學(xué)報. 2014(03)
[3]建筑玻璃板在爆炸荷載下的破碎性能(Ⅰ)——理論模型[J]. 李國強(qiáng),葛杰,陳素文. 土木工程學(xué)報. 2014(02)
[4]防彈玻璃動態(tài)力學(xué)響應(yīng)規(guī)律及抗彈性能研究[J]. 楊杰,邱日祥,胡志昂. 兵器材料科學(xué)與工程. 2013(03)
[5]高應(yīng)變率加載下玻璃板碎片尺寸的理論模型[J]. 葛杰,李國強(qiáng),陳素文. 振動與沖擊. 2013(01)
[6]藍(lán)寶石整流罩的研制現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 李金權(quán),蘇小平,那木吉拉圖,黎建明,李楠,楊鵬,李躍龍. 人工晶體學(xué)報. 2007(02)
[7]冷心放肩微量提拉法大尺寸藍(lán)寶石單晶生長過程的模擬分析[J]. 許承海,左洪波,孟松鶴,姚泰,汪桂根,李長青,張明福. 人工晶體學(xué)報. 2006(05)
[8]藍(lán)寶石及其在軍用光電設(shè)備上的應(yīng)用[J]. 聶輝,陸炳哲. 艦船電子工程. 2005(02)
[9]細(xì)觀力學(xué)理論在氧化鋁陶瓷材料中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 陳瑋,趙清杰,馬艷紅,李晉峰. 機(jī)械強(qiáng)度. 2004(S1)
[10]艦船用結(jié)構(gòu)材料的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 黃曉艷,劉波. 船舶. 2004(03)
博士論文
[1]平面沖擊加載下A95陶瓷動態(tài)力學(xué)性能研究[D]. 唐錄成.重慶大學(xué) 2009
[2]動能彈侵徹陶瓷復(fù)合裝甲機(jī)理[D]. 杜忠華.南京理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]多層介質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)抗高速破片侵徹性能研究[D]. 張雁思.中北大學(xué) 2016
[2]艦船用輕質(zhì)陶瓷復(fù)合裝甲的侵徹性能研究[D]. 孫杭其.哈爾濱工程大學(xué) 2014
本文編號:2928978
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