钢/玻璃钢组合结构对高速弹丸的抗侵彻特性

张元豪; 陈长海; 朱锡

doi:10.3969/j.issn.1673-3185.2017.01.014

钢/玻璃钢组合结构对高速弹丸的抗侵彻特性

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.01.014

海军工程大学舰船工程系, 湖北武汉 430033

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51409253）

详细信息

作者简介:
张元豪,男,1992年生,硕士生。研究方向:舰艇防护。E-mail:158241904@qq.com;朱锡,男,1961年生,博士,教授。研究方向:材料结构,复合材料,舰船结构抗爆与防护。E-mail:zhuxi816@163.com

通讯作者:
陈长海(通信作者),男,1985年生,博士,讲师。研究方向:舰船结构抗爆抗侵彻。E-mail:chenchanghai@126.com

中图分类号: U661.43;O344.7

GFRP and steel compounded structure subjected to impact by high velocity projectiles

Department of Naval Architecture Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China

摘要: 为探究钢与玻璃钢的组合结构形式对舰船舱壁复合装甲结构抗穿甲性能的影响，采用均质钢板前置和后置玻璃钢来分别模拟舰船舱壁外设及内设复合装甲结构，结合高速弹道冲击实验，分析、比较2种结构形式组合靶板的穿甲破坏模式和抗弹吸能能力。在此基础上，利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA开展高速立方体弹丸侵彻组合靶板的数值模拟计算，分析组合靶板的侵彻过程，并与实验结果进行比较。结果表明，数值计算结果与实验结果较为吻合； 2种组合靶板中复合装甲板的破坏模式均主要为钢板的剪切冲塞破坏和玻璃钢的纤维剪切断裂，后置组合靶板中玻璃钢背层伴随有纤维的拉伸破坏；前置组合靶板的抗弹吸能能力要稍大于后置组合靶板。
- 舰船舱壁 /
- 复合装甲 /
- 抗弹性能 /
- 钢/玻璃钢组合结构
Abstract: To explore the influence of steel and GFRP structural configuration on the perforation-resis-tance of a composite armor system of warship bulkhead, a series of high velocity ballistic impact experi-ments are performed.The outer and inner composite armor systems of warship bulkhead are simulated us-ing homogeneous steel plates prefaced and backed with composite laminates, respectively. Failure modes and energy absorption for the two types of combined targets are analyzed and compared with each other. Based on the experimental results, the compounded structure subjected to the impact caused by cube pro-jectiles is simulated using finite element program ANSYS/LS-DYNA, where the process of penetration is investigated and compared with experiment results. It is observed that the numerical results are in good agreement with the experimental results; the failure modes for the composite armors in the two types of com-bined targets are mainly the shear punch failure of steel plates and the fiber shear fracture of GFRP, while the GFRP in the combined target consisted of front steel plates and composite backed armors also has ten-sile failure of fibers; the combined target consisted of front steel plates and composite backed armors ab-sorbs much more energy than that consisted of front composite armors and steel backed plates.
- warship bulkhead /
- composite armor /
- ballistic performance /
- GFRP and steel compounded structure

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钢/玻璃钢组合结构对高速弹丸的抗侵彻特性

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.01.014

作者简介:
张元豪,男,1992年生,硕士生。研究方向:舰艇防护。E-mail:158241904@qq.com;朱锡,男,1961年生,博士,教授。研究方向:材料结构,复合材料,舰船结构抗爆与防护。E-mail:zhuxi816@163.com

通讯作者:
陈长海(通信作者),男,1985年生,博士,讲师。研究方向:舰船结构抗爆抗侵彻。E-mail:chenchanghai@126.com

GFRP and steel compounded structure subjected to impact by high velocity projectiles

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海军工程大学舰船工程系, 湖北武汉 430033

作者简介:
张元豪,男,1992年生,硕士生。研究方向:舰艇防护。E-mail:158241904@qq.com;朱锡,男,1961年生,博士,教授。研究方向:材料结构,复合材料,舰船结构抗爆与防护。E-mail:zhuxi816@163.com

通讯作者: 陈长海(通信作者),男,1985年生,博士,讲师。研究方向:舰船结构抗爆抗侵彻。E-mail:chenchanghai@126.com

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Department of Naval Architecture Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China

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作者简介: 张元豪,男,1992年生,硕士生。研究方向:舰艇防护。E-mail:158241904@qq.com;朱锡,男,1961年生,博士,教授。研究方向:材料结构,复合材料,舰船结构抗爆与防护。E-mail:zhuxi816@163.com

通讯作者: 陈长海(通信作者),男,1985年生,博士,讲师。研究方向:舰船结构抗爆抗侵彻。E-mail:chenchanghai@126.com

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作者简介: 张元豪,男,1992年生,硕士生。研究方向:舰艇防护。E-mail:158241904@qq.com;朱锡,男,1961年生,博士,教授。研究方向:材料结构,复合材料,舰船结构抗爆与防护。E-mail:zhuxi816@163.com

通讯作者: 陈长海(通信作者),男,1985年生,博士,讲师。研究方向:舰船结构抗爆抗侵彻。E-mail:chenchanghai@126.com

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张元豪,男,1992年生,硕士生。研究方向:舰艇防护。E-mail:158241904@qq.com;朱锡,男,1961年生,博士,教授。研究方向:材料结构,复合材料,舰船结构抗爆与防护。E-mail:zhuxi816@163.com

通讯作者:
陈长海(通信作者),男,1985年生,博士,讲师。研究方向:舰船结构抗爆抗侵彻。E-mail:chenchanghai@126.com

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作者简介:
张元豪,男,1992年生,硕士生。研究方向:舰艇防护。E-mail:158241904@qq.com;朱锡,男,1961年生,博士,教授。研究方向:材料结构,复合材料,舰船结构抗爆与防护。E-mail:zhuxi816@163.com