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新型船用复合材料夹层板抗侵彻性能研究
| 论文题名： | 新型船用复合材料夹层板抗侵彻性能研究 |
| 关键词： | 船用复合材料;夹层结构板;抗侵彻性能 |
| 摘要： | 纤维增强复合材料和夹层结构板因比强度高、比刚度高、耐腐蚀、隔火隔音能力强、抗冲击性能好、可设计性强、易维修等优势，现已成为船舶建造及防护领域新宠。本文选用纤维增强材料中性能最强的超高分子量聚乙烯纤维增强层合板作为面板，泡沫材料中运用最广且吸能效果优异的泡沫铝材料作为芯层组成新型聚乙烯纤维增强泡沫铝三明治夹层板，并利用数值仿真技术对其抗侵彻性能进行研究，为新型复合材料夹层板的参数优化设计及防护结构设计提供计算依据。具体内容如下： （1）开展准静态下泡沫金属铝压缩试验，得到不同密度泡沫铝材料准静态下的压缩应力应变曲线。对选用的聚乙烯纤维增强层合板材料参数及纤维增强层合板抗侵彻数值模拟方法进行正确性验证。对比仿真与文献试验结果，验证流固耦合ALE法数值模拟弹体侵彻涉水靶板的可靠性。 （2）基于正确的材料参数与仿真方法，建立相应计算模型，展开新型复合材料夹层板抗侵彻性能研究。着重分析弹体与夹层板各部分的能量变化情况、夹层板的破坏形态、弹体初始撞击速度对弹体剩余速度及夹层板吸能影响。并讨论了等面密度下不同面板芯层厚度分布比例、不同面板厚度及不同密度泡沫金属铝芯层对新型复合材料夹层板抗侵彻性能的影响。 （3）基于材料参数的正确性及流固耦合模拟方法的可靠性，展开不同涉水情况新型复合材料夹层板的抗侵彻性能研究。涉水情况共分三种，分别为两侧涉水，前水背空气、前空气背水。将所得不同涉水情况下夹层板抗侵彻性能与空气中抗侵彻性能对比，分析水介质对抗侵彻性能的影响。 （4）基于正确的材料参数与仿真方法，展开不同撞击角度下新型复合材料夹层板抗斜侵彻性能研究。分别研究了0°、15°、30°、45°和60°五种不同撞击角度下夹层板的抗侵彻性能，并对比不同撞击角度下新型夹层板抗侵彻性能，分析撞击角度对新型夹层板抗侵彻性能的影响。 |
| 作者： | 赵萌 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 田阿利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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