高强聚乙烯层合板抗破片模拟弹侵彻性能数值分析

作     者：戴文喜 谢伟 胡鹏程 程远胜 闫小顺 张攀 DAI Wenxi;XIE Wei;HU Pengcheng;CHENG Yuansheng;YAN Xiaoshun;ZHANG Pan

作者机构：中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430074 

基　　金：国家级重大基础研究项目 国家自然科学基金资助项目(52171307) 

出 版 物：《中国舰船研究》 (Chinese Journal of Ship Research)

年 卷 期：2023年第18卷第2期

页      码：20-27页

摘      要：[目的]旨在探究破片侵彻作用下高强聚乙烯(UHMWPE)纤维增强层合板的毁伤响应过程、失效模式转变和能量吸收特性。[方法]采用有限元软件ANSYS/AUTODYN,建立UHMWPE层合板抗破片侵彻数值模型,分析UHMWPE层合板的失效模式转变和能量吸收特性。[结果]破片侵彻作用下UHMWPE层合板的动态响应过程大致可以分为剪切冲塞阶段和拉伸变形阶段。破片入射速度和靶板厚度会直接影响靶板的能量吸收特性。靶板厚度越大,剪切冲塞模式占比越大。在靶板厚度不变的情况下,随着破片侵彻速度的提高,剪切冲塞模式占比越来越大,最终趋于稳定。在破片弹道极限速度以上初始小范围内,靶板吸能随破片入射速度增大有所减小,随后破片速度继续增加会扩大靶板剪切冲塞破坏范围,导致靶板整体吸能量增加。[结论]基于所建立的数值模型能够较好地模拟破片侵彻作用下UHMWPE层合板的动态响应过程,可以为UHMWPE材料在弹道防护领域的应用提供参考。

主 题 词：高强聚乙烯层合板 抗弹性能 动态响应 破片侵彻 破片模拟弹 

学科分类：08[工学] 0826[工学-生物医学工程类] 0824[工学-林业工程类] 082401[082401] 

D　O　I：10.19693/j.issn.1673-3185.02741

馆 藏 号：203121373...