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陶瓷/金属复合防护结构的动态调控及优化设计
发布时间: 2026-06-08
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
新技术
行业领域：
高技术服务业
成果介绍
成果面向国防工业战略定位和空天装备升级需求，聚焦陶瓷/金属复合结构的动态调控及优化设计，研究了AD995/5083-H116装甲承受穿甲弹侵彻时，抗弹性能和损伤程度随厚度比、横向尺寸、侧向约束、拼接陶瓷尺寸、间隙填充材料和填充厚度等参数的变化规律。发现增大弹径降低了抗弹性能对厚度比变化的敏感性，但增强了对横向尺寸的敏感变化。陶瓷横向尺寸降至70 mm时，薄壁约束框才体现出对装甲防护性能的提升效应，且尺寸越小提升效应越明显。对于环氧胶层或铝填充的马赛克装甲，填充厚度对装甲防护性能的影响有限。然而，胶层厚度对陶瓷板的损伤有显著影响，2 mm胶层能产生最小的损伤面积。铝填充将陶瓷损伤限制于受弹体直接冲击的陶瓷块内，并能显著增强小尺寸陶瓷的抗弹性能，实现单/多次防护性能的协同提升。
成果亮点
获得了厚度比和横向尺寸与弹径的耦合变化规律，指出薄壁约束框对单块陶瓷装甲的防护性能影响有限并明确了其内在机理。发现铝填充具有更低的厚度敏感性、更强的抗弹性能和更低的陶瓷损伤区，兼顾了单/多次侵彻抗性的协同提升。揭示了环氧填充的装甲抗弹性能和靶板损伤对填充厚度呈现非单调变化的控制机理。成果突破陶瓷复合结构单/多次防护协同提升的技术瓶颈，为复杂环境下高可靠防护结构设计提供系统性解决方案。
团队介绍
项目团队成员长期从事冲击动力学领域的研究工作，主要关注工程防护结构的设计与毁伤评估的理论和应用研究。以第一作者在IJIE、IJACT、爆炸与冲击等国际国内期刊共发表论文多篇。重点关注陶瓷等轻质高强材料/结构的高速冲击响应，开展了一系列弹道侵彻下的陶瓷复合结构的构型优化设计与动态损伤失效评估研究。主研及参与完成多项省部级课题及国家自然科学基金项目，从实施手段、创新研究思想等方面积累了丰富的项目研究经验。
成果资料
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