【摘 要】
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应大量非对称作战的需求,轮式战术车辆需要具有高机动性和安全性的特征,这也要求车身装甲向着轻型化的方向发展。原来厚重的装甲钢已经不能满足要求,需要采用新型的轻质复合
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应大量非对称作战的需求,轮式战术车辆需要具有高机动性和安全性的特征,这也要求车身装甲向着轻型化的方向发展。原来厚重的装甲钢已经不能满足要求,需要采用新型的轻质复合装甲。本文在轻质复合装甲抗弹机理研究的基础上,采用数值模拟与试验验证相结合的方法对轻质复合装甲进行正向分析与设计开发,形成一套正向开发轻质复合装甲的技术路线。方案以7.62 mmm穿甲燃烧弹为抵御目标,采用氮化硅陶瓷、防弹钢和高强度铝合金三种材料进行轻质复合装甲的分析与设计。文中首先对陶瓷复合装甲的抗弹机理进行了研究,提出了装甲抗弹性能的评价方法、验收指标和设计原则。然后对材料进行动态压缩试验和轻气炮试验以获取材料的动态力学性能参数,对标样件的实弹射击试验结果来验证数值模拟分析的精确性。在此基础上,对陶瓷板的面板材料、背板材料和陶瓷层数进行了数值模拟分析。分析发现钢作为面板材料对制式弹弹头初期的钝粗作用更为明显;双层陶瓷可以有效的减轻外层陶瓷的碎裂情况,但是同时也降低了陶瓷层的抗弹性能;相同面密度下的铝合金作为背板能够为陶瓷板提供更大的刚度,增强装甲的抗弹性能;陶瓷复合装甲应紧贴车身以获得更大的刚度支撑。参考分析结果,提出了一种铝合金面板+单层陶瓷面板+铝合金背板+车身钢板的装甲结构设计方案,并进行了寻优设计。本文还对车身薄弱区和装甲薄弱位置进行了分析与补强设计。设计了装甲与车身的连接结构,同时对轻质复合装甲与车身的适应性进行了分析。
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