预应力陶瓷组合结构的抗侵彻性能研究

摘要：

为了满足陶瓷防护结构的轻量化、高韧性的要求,需要采用新型复合结构来提高其在抗侵彻过程中的能量耗散效率.设计了一种预应力型陶瓷组合结构,即应用弹簧施加预应力,将陶瓷、金属边框组合成防护基元,组合防护基元形成预应力陶瓷组合结构.由于进行相关试验比较困难,该文章使用ABAQUS软件进行建模和数值模拟分析.基于量纲分析方法设计了 5种速度、5种预应力下组合结构的侵彻数值计算方案,研究预应力对于该组合结构抗侵彻性能的影响规律.结果表明:随着预应力的增加,子弹的残余速度逐渐减小,新型防护结构的抗侵彻性能逐渐提升;并分析了惯性效应、强度效应、变形特性以及预应力相关的无量纲参量的影响规律,提出了该结构在高速冲击下残余速度的表达式.该研究中预应力的引入对新型陶瓷防护结构抗侵彻性能的设计具有较好的参考意义.

关键词：冲击动力学、侵彻、预应力、陶瓷组合结构、数值模拟

所属期刊栏目：42

分类号：O385(爆炸力学)

资助基金：高压物理与地震科技联合实验室开放基金课题;国家自然科学基金;国家自然科学基金;中石油与中科院重大战略合作项目;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2023-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：160-168