玻璃纤维复合装甲抗射流侵彻的性能研究
2021-10-15李中泽高旭东董晓亮
兵器装备工程学报 2021年9期
李中泽,高旭东,董晓亮
(南京理工大学 机械工程学院, 南京 210094)
1 引言
20世纪60年代初,高强玻璃纤维由美国OC公司[1]率先开发出来后,被普遍用于各种专用车辆的外部或内部的防护中。高强玻璃纤维的密度为1.0~2.0 g/cm3,约为钢的1/4,比强度却是钢的4~8倍,比模量是钢的3~5倍,并有令射流使射流弯曲、不规则断裂的能力,作为装甲材料可以大幅减小装甲质量,在同等质量的情况中可以提供更高的抗弹能力[2]。贾鑫等[3]开展了碳纤维、玻璃纤维等织物增强橡胶复合靶板抗射流侵彻试验研究,分析了面板变形形态及不同纤维破坏形式,计算了不同结构防护系数及差分防护系数;Wang等[4]进行了7.62 mm穿甲弹低速侵彻钢/玻璃纤维复合靶的试验,研究了玻璃纤维复合材料的吸能特性;杜忠华等[5]建立了弹丸垂直侵彻玻璃纤维靶板的模型,给出了纤维复合材料极限穿透速度V50的计算公式,并通过试验验证了其准确性。徐豫新等[6]通过破片模拟弹丸高速撞击不同结构三明治板实验,研究了钢板-玻璃纤维-钢板组成的三明治结构对破片的防护性能,获得了FSP弹丸贯穿靶板的弹道极限速度。
目前大多数的研究都是穿甲弹或破片侵彻玻璃纤维复合靶板,而如今的主战坦克中很多使用了高强度玻璃纤维作为复合装甲的夹层材料,所以开展对基于玻璃纤维复合装甲的抗射流侵彻性能研究是亟待解决的问题。
2 弹靶模型的建立
2.1 几何模型
本文中所用的聚能战斗部使用直径为56 mm的基准弹,炸高为80 mm,其基本尺寸如图1所示。……
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