1。4 本章小结

本章主要介绍了“碎片”装甲课题研究的背景和意义，指出“碎片”装甲抗侵彻性能研究的必要性。调研了装甲技术的发展现状及课题相关领域多位国内外学者的研究成果及手段，对本课题的研究开展提供了思路。最后，给出了本课题的主要研究内容。文献综述

2 装甲结构及原理说明 

2。1基本结构

“碎片”装甲是一种全新概念的复合装甲。该装甲由多层并列排放的合金框架组成，在由高强度合金制成的支撑架上分布有大量类似蜂窝状的金属套，在金属套内放置着一个个“凹”形的碗状金属体，并由耐火橡胶封闭，如图2。1所示。当钢质弹丸侵入“碎片”时，会在蜂窝群中产生巨大的冲击波，而密封在金属壁中的碗状金属被冲压变形，由冲压形成的金属体沿侵彻物轴线方向猛烈挤压并向弹芯方向反侵彻，从而最终摧毁侵彻物。

图2。1“碎片”装甲结构简图

1）外填充物

“碎片”装甲的外填充物为橡胶等质地较软的材料，具有一定的流动性。当高速弹丸与碰撞时，会产生巨大的冲击波向装甲内部传播，当遇到碗型金属罩时，冲击波被反射，挤压外填充物，使其向外流动，抵抗弹丸的侵蚀作用。此过程中，外填充物也会消耗部分动能。另外装甲的外填充物还起一定的密封作用，限制靶板内部结构的移动。

2）“碗形”金属罩

“碗形”金属罩为抛物面形状，一般选铜、铝等金属材料，此结构对冲击波有较强的反射能力和汇聚能力。高速弹丸与装甲碰撞后产生的冲击波能量遇到“碗形”金属罩会发生反射，并在弹丸一侧出现汇聚。

3）内填充物

装甲内填充物材料为一般为陶瓷、橡胶等，主要消耗弹丸的剩余能量。当弹丸穿过“碗

形”金属罩后，在内填充物的作用下，其动能继续减少，质量也因磨蚀作用减轻，弹丸能量被大幅消耗。

4）壳体

装甲壳体为带底的空心圆筒，其材料为45钢。壳体对装甲内部结构起支持作用，其底部也会消耗部分弹丸能量。另外，壳体也为装甲产品生产、运输和使用提供了便利。

2。2 冲击波的传播与反射

当高速弹丸与装甲碰撞时，会在碰撞点处出现一道球形冲击波，其在装甲外填充部分传

播的波动方程为：

其中 为位移， 为沿任意方向离球形波中心的距离， 为波速[31]。

根据应力波理论，当冲击波传至“碗形”金属罩时，会在接触界面发生反射和透射，反射波的性质（拉伸或压缩）及反射波、透射波的强弱由构成界面的两种材料的声阻抗决定。声阻抗是材料对波的阻力。当两种介质的波阻抗值不同时，应力波在两种界面上透射和反射的能力也不同。反射波（F）和透射波（T）的强弱关系由以下关系式确定[28,32]：

                              2-1

其中 表示两种介质声阻抗的比值，F和T分别称为反射系数和透射系数。F为负值时，反射波是拉伸波，F为正值时，反射波为压缩波。

对于“碎片”装甲，主要研究反射波部分，由于“碗形”金属罩的声阻抗远大于橡胶，所以其反射波应为压缩波。

2。3 曲面罩的聚焦特性

曲面反射法是利用曲面障板反射聚焦的原理，将激波按照一定的几何规律进行汇聚。实际过程中的激波聚焦往往是通过平面入射激波在凹形壁面反射而实现的,除了抛物形壁面外, 平面入射激波在半圆形[33]和内楔形[34]等凹形壁面反射聚焦也得到了一定的理论和实验研究。例如将声源放在椭圆球面障板的焦点处, 声波则在椭球面的第2焦点位置聚焦；将声源放在抛物球面障板的焦点处, 声波则在抛物面中轴方向平行聚束，如图2。2所示。来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766* LS-DYNA碎片装甲抗动能弹侵彻仿真研究(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_86485.html