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破片和冲击波对复合装甲的联合毁伤研究
| 论文题名： | 破片和冲击波对复合装甲的联合毁伤研究 |
| 关键词： | 舰船复合装甲;反舰导弹;破片群;冲击波;联合毁伤;防护性能 |
| 摘要： | 反舰导弹是水面舰船面临的致命威胁，一枚反舰导弹命中目标，足以使舰船丧失战斗力、甚至沉没。舰船防护结构是舰船的最后一道防线，其能否“消化吸收”侥幸突防成功的反舰导弹产生的爆炸冲击波和破片群，保证舰船的破损或毁坏程度控制在允许的范围内，直接关系到整个舰船的生命力。因此，开展舰船复合装甲抗爆抗冲击研究具有重要的军事应用价值。 复合材料和新型结构是舰船防护发展的重要方向，本文首先设计制作舰船复合装甲，并根据半穿甲反舰导弹战斗部的特点建立试验所用的半球头柱形战斗部缩比模型，缩比战斗部与原型弹（200kgTNT当量）缩尺比为1:3；然后通过数值模拟和理论计算的方法研究战斗部的毁伤元特性，包括破片速度、破片的质量分布和冲击波超压等；最后，建立舱室缩比模型并在距战斗部1.67m处安装复合装甲，试验研究战斗部爆炸破片和冲击波对复合装甲的联合毁伤。 研究结果表明：（1）半球头柱形战斗部爆炸产生的破片在远离起爆点的圆柱部速度最大，可达1500m/s，质量为1~5g的破片占比最大为42%，其次质量小于1g的破片占比为17%，质量大于55g的破片占比较小为5%，质量小于10g的破片平均速度介于1100~1300m/s，质量大于10g的破片速度介于1000~1200m/s；（2）战斗部爆炸产生的冲击波超压2~9MPa和破片群的联合作用，对舱室模型的上下甲板、左右横舱壁和外板造成严重变形，并形成撕裂破口；（3）舱室模型内的复合装甲在破片和冲击波的联合毁伤下（破片先于冲击波作用），在复合装甲前钢板正对战斗部的位置受到了较多破片侵彻，3D扫描获取复合装甲后钢板的最大变形挠度为54.3mm，但是后钢板无明显破损、四周边界无明显撕裂裂纹，表明设计的复合装甲具有一定的防护效果。 |
| 作者： | 王璐 |
| 专业： | 兵器科学与技术 |
| 导师： | 王志军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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