橡膠基複合靶板抗射流侵徹機理研究

《橡膠基複合靶板抗射流侵徹機理研究》是依託南京理工大學，由黃正祥擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：橡膠基複合靶板抗射流侵徹機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：黃正祥
• 依託單位：南京理工大學

項目摘要

裝甲防護在與反裝甲彈藥的對抗中已處於劣勢地位，研究新型的輕質、高效防護裝甲，探索新型高效先進防護技術迫在眉睫。本項目採用理論分析、數值模擬、霍布金森桿試驗、X-光機測試以及DOP實驗相結合的研究方法，對橡膠複合靶抗射流侵徹機理進行研究。通過對典型橡膠材料在超高速衝擊下的動態回響特性及其本構關係研究，獲得典型橡膠材料的動態本構方程，為射流侵徹橡膠複合靶理論分析和數值計算提供基礎數據。用數值模擬和X光成像系統來研究射流在不同著角下對不同厚度的單層、多層橡膠複合靶的侵徹，建立射流侵徹典型橡膠複合靶後射流斷裂的力學模型。採用DOP（Depth of Penetration）及X-光實驗方法，獲得橡膠複合靶的質量防護因數和差分防護因數，建立射流侵徹複合靶後射流斷裂及剩餘穿深的數學模型。與陶瓷複合靶和玻璃纖維複合靶進行對比研究，獲取最優橡膠靶裝甲結構參數，為複合裝甲的研究提供理論支持。

結題摘要

橡膠複合靶板(Rubber Composite Armour)實際上是由兩塊金屬薄板和一塊橡膠板通過黏合劑粘結組成的系統。當高速射流撞擊橡膠複合靶板時，由於射流具有很高的能量密度，於是在撞擊點形成一個膨脹孔，此孔以一定的加速度運動至極限。同時在應力波的作用下，射流侵徹複合靶板周圍的金屬板也會同橡膠夾層材料分離，發生沿法線方向的運動。在孔膨脹速度和蓋板運動速度迭加的作用下，使得蓋板在運動過程中不斷與射流發生碰撞。而射流在侵徹橡膠複合靶板時，由於橡膠材料對射流的干擾，使得射流產生間斷的失穩，出現變形和斷裂趨勢。在橡膠材料及金屬板的作用下，射流出現周期性的變形和斷裂。本項目主要研究橡膠基複合靶板抗射流侵徹機理。建立了橡膠複合靶板在聚能射流衝擊情況下，橡膠複合靶板對射流的干擾周期、干擾頻率，及橡膠複合靶板干擾下聚能射流的變形特性的理論模型。進行了變溫度、大應變率情況下典型橡膠材料的本構模型研究，建立了含溫度和應變率效應的橡膠材料的本構模型。開展了不同傾角、不同結構參數情況下橡膠複合靶板、含纖維鋪層結構橡膠基複合靶板抗射流侵徹特性，橡膠基複合靶板的防護性能。該項目對新型防護裝甲抗射流干擾的研究具有重要價值，同時也可為我國新型反新型防護裝甲破甲戰鬥部設計和毀傷能力評估奠定理論基礎。