郭锐
,
周昊
,
刘荣忠
,
朱荣
,
姜炜
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150911.003
为提高轻量化复合装甲的抗侵彻能力,提出了内部填充陶瓷棒并由混杂短切玻璃纤维的环氧树脂封装的点阵金属夹层防护结构.首先,通过弹道冲击实验研究了陶瓷棒填充点阵金属夹层防护结构的抗弹丸侵彻能力;然后,结合失效模式和吸能效率,综合分析了该夹层防护结构的抗侵彻机制.结果表明:陶瓷棒填充点阵金属夹层防护结构的主要失效模式包括点阵金属结构和混杂填充材料的拉伸断裂、陶瓷棒的破裂、面板和背板的局部剪切破坏以及背板的总体弯曲变形.在球形弹丸侵彻过程中,由于点阵金属结构的塑性大变形和剪切扩孔、陶瓷棒和环氧树脂的断裂破坏以及面板的宏观弯曲变形,防护结构的抗侵彻能力得到大幅提高.研究结果可为新型轻质复合装甲的防护设计提供一定参考.
关键词:
点阵夹层结构
,
失效模式
,
吸收能量
,
抗侵彻
,
机制
王艳龙
,
蔡敬标
,
陆晓峰
,
朱晓磊
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160328.005
针对含孔复合材料点阵夹层结构在面内压缩载荷作用下的失效模式及其影响因素问题，通过实验对含孔复合材料点阵夹层结构失效模式进行了研究；基于3D Hashin准则和Chang-Chang刚度退化准则建立了含孔复合材料点阵夹层结构有限元渐进损伤失效分析模型，并将计算结果与实验结果进行了对比；基于有限元分析方法探讨了开孔形状、开孔率以及开孔位置对其极限承载力的影响。结果表明：当点阵夹层结构面板厚度较大时，含孔复合材料点阵夹层结构的主要失效模式为面板圧溃；通过对比有限元计算结果和实验结果，极限承载力的最大误差约为12%，失效位置与实验结果一致；当点阵夹层结构的对称面与载荷方向平行且孔的中心在对称面上时，面内压缩强度与开孔位置无关，主要受到开孔形状和开孔率的影响；当点阵夹层结构对称面与载荷方向垂直且孔的中心在对称面上时，边距大于一个胞元，面内压缩强度基本不变，边距小于一个胞元，面内压缩强度下降。
关键词:
点阵夹层结构
,
开孔率
,
开孔位置
,
开孔形状
,
压缩强度
