高速破片侵彻舰用复合装甲模拟实验研究

采用14．5mm滑膛枪发射高速立方体破片，对舰用复合装甲结构靶进行侵彻实验研究，从而模拟全预制破片杀伤战斗部爆炸所产生的破片对舰体的侵彻作用。实验结果表明，舰体钢板与复合材料防弹板组成的复合装甲抵御高速破片侵彻较防弹钢具有明显的优越性，所研制的复合纤维防弹板以及实验用复合装甲结构，同等防护能力条件下，较防弹钢减轻重量30％以上。     

海洋环境载荷下T300/环氧复合材料自然老化特性实验研究

采用海水浸泡-阳光曝晒循环老化的方法,模拟实际海洋环境载荷对T300/环氧复合材料的作用,用以评价手糊成型T300/环氧复合材料在海洋环境中的耐久性.通过对老化前后复合材料的质量变化、轴向抗拉强度、拉伸模量、面内剪切强度及压缩强度等基本力学性能的分析,研究T300/环氧复合材料的老化规律.结果表明:经过湖北武汉和海南三...     

利用MSC／DYTRAN程序仿真分析导弹战斗部立方体破片的侵彻威力

对反辐射导弹的破片杀伤战斗部中较为常见的立方体破片的3种典型姿态侵彻（尖端、棱边及正面侵彻）4mm厚945钢的侵彻过程进行仿真数值 计算。通过仿真计算，结合实验结果比较，得出结论：不同初始侵彻姿态的立方体破片在侵彻过程中，由于旋转角速度的作用及稳定性的要求，破片的侵彻姿态将趋于正面侵彻。不同姿态的侵彻，侵彻威力相关不大。     

考虑表层抗弯刚度影响的夹层板静力学等效分析

基于Hoff型夹层板理论，推导了夹层板广义的应力应变关系式，得到了等效板的弹性常数，从而建立了考虑表层抗弯刚度的夹层板静力学等效模型．通过理论分析和计算，研究了夹层板的参数对这种等效精度的影响，并给出了这种等效分析方法的适用范围．研究表明，利用等效分析方法对Hoff型夹层板进行静力分析可在一定范围内可达到满意的精度．     

水下爆炸载荷作用下加筋板变形及开裂试验研究

为了解加筋板结构在水下爆炸载荷作用下的变形模式,以及为数值仿真计算提供材料的开裂判据,通过试验研究,给出了加筋板的两种不同塑性变形模式.通过测量试验后加筋板裂纹的减薄率,利用体积等效原理确定了Q235钢在加筋板边界拉伸撕裂破坏模式中的开裂极限应变值,为结构在爆炸冲击作用下破损的数值仿真奠定了基础.     

舰船局部板架结构在水下爆炸冲击波下动态响应的相似律研究

首先分析舰船局部板架结构在水下爆炸冲击波作用下的结构吸能机理.在此基础上确定了影响结构最终塑性变形的相关物理量.利用Π定律对该问题进行相似分析.针对是否计及材料应变率强化效应的两种情况,提出了模型和原型的相似条件,并对考虑应变率强化效应时利用模型预报原型最终塑性变形的误差和影响因素进行了分析.结论可以用于指导舰船局部板架在水下爆炸冲击波作用下动态响应的模型试验,进而预报实船结构的最终塑性变形.     

动态爆炸战斗部对舰船舱壁的破片载荷特性研究

为研究舰船内部舱壁结构在半穿甲反舰导弹战斗部动态爆炸情形下承受的破片载荷特性,基于合理假设,根据弹目相对初始运动状态建立了空间坐标系,运用爆炸力学经验公式,推导了一种较为实用的数学计算模型。对该数学计算模型进行MATLAB语言编程,考虑装药引爆时战斗部不同的初始位置、姿态、平面运动以及因撞击舷侧外板而获得的转动等初始运动特性参数,采用破片着靶范围、着靶位置、舱壁各区域破片着靶总质量、破片着靶均速等评估参量,进一步研究战斗部初始运动特性对舱壁结构承受的破片载荷特性影响。结果表明：舰船舱壁破片载荷特性因战斗部不同初始运动特性而呈现不同分布规律,因战斗部装药爆炸驱动而获得的破片飞散特性是决定其分布特性的根本因素;对舱壁破片载荷特性有重要影响的首要参数是战斗部初始位置和姿态,其次是战斗部平面运动,而战斗部转动仅引起舱壁破片载荷分布的小幅改变。     

纤维束增强复合材料的双层次随机扩大临界核模型

针对纤维束增强复合材料, 提出了双层次随机扩大临界核模型。以复合材料制造工艺为基础建立了纤维间距和纤维束中纤维根数的计算模型, 将复合材料中的纤维分为2 个层次: 纤维束和纤维束群, 并提出父核和子核的概念对临界核的构成进行了区分, 用Beyerlein 公式计算纤维束群中纤维束相继失效引起的纤维束的平均应力集中因子, 用Sivasambu 公式来计算纤维束中纤维相继断裂造成的纤维的应力集中因子。然后, 以纤维断裂蔓延的主要模式为基础, 将逐渐增大的无效长度引入纤维束内部, 根据统计学理论推导相应的复合材料破坏概率计算公式。编制了相关程序, 通过该程序分别预测了S 玻纤、E 玻纤、玄武岩纤维无捻单向纤维布增强复合材料试件的拉伸强度。对3 种复合材料板进行了拉伸强度及基体的拉伸和剪切实验, 并对比了预测结果与实验结果。研究结果显示, 直接将实验对象的材料、几何参数代入就能得到与实验结果吻合的预测结果。      

轻质夹层复合吸声结构的水声性能实验研究

夹层复合吸声结构具有很强的可设计性,得到广泛的应用,但以往研究的此夹层结构的吸声芯材存在密度较大的问题.为解决此问题,采用玻璃钢作为表层材料,多种空心玻璃微珠混合填充环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂合成的高分子吸声材料作为芯材,设计一种轻质夹层复合吸声结构.首先研究确定了表层材料的厚度,并制作了脉冲声管测试试件,根据测试结果确定芯材的合成配方,根据此配方制作了消声水池测试试件,在消声水池中测试了其吸声系数和反射系数,最后对该结构的吸声机理进行了分析,结果证明:用空心玻璃微珠填充环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂可以合成低密度高分子吸声材料(相对密度0.8±0.05),用其作为芯材制作的夹层复合吸声结构具有良好的吸声性能,降低夹层结构的整体重量的同时也具有很好的声隐身效果,更有利于工程的应用.     

轴压作用下缠绕复合材料夹芯圆柱壳力学性能研究

为研究缠绕复合材料夹芯圆柱壳的力学特性,首先开展了缠绕复合材料夹芯圆柱壳模型的轴向压缩试验,得到载荷-位移曲线与应变分布规律;进而,依据复合材料经典层合板理论,将缠绕圆柱壳模型的内外蒙皮均匀化,等效为单向纤维增强复合材料,采用ABAQUS有限元软件对结构模型进行分析,得到不同载荷下的应变规律;最后,将有限元计算结果与试验结果进行对比,轴向刚度误差为10.69%,测点应变值最大误差为12.88%,表明该方法可用于缠绕复合材料夹芯圆柱壳计算,为复合材料夹芯圆柱壳的设计应用提供指导。