柱形弹撞击陶瓷/金属复合板的Florence模型修正研究

张 朴， 吴卫国， 孔祥韶， 李 营， 王 卓， 石 干

(1. 武汉理工大学 绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心，武汉 430063; 2. 武汉理工大学 交通学院，武汉 430063; 3. 北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室，北京 100081)

复合装甲板由性质不同的多种材料组合而成，其中陶瓷/金属复合装甲板是将高硬度的脆性材料放置于撞击面，具有良好韧性的金属材料放置在背面构成的复合层板，这种结构的装甲板在轻型装甲车辆、舰船和坦克等军事设施上都具有广泛的应用[1-2]。从20世纪60年代开始， Wilkins[3]开始研究陶瓷/金属复合板的抗弹性能，并采用穿甲子弹进行了一系列实验。随后，许多学者做了大量相关研究。Florence[4]基于能量守恒提出了一个分析模型，可以用于计算陶瓷/金属复合装甲的弹道极限速度。Hetherington[5]利用Florence分析模型，对给定面密度条件下的陶瓷/金属复合装甲进行优化设计，并给处优化后复合装甲的最大弹道极限速度。在国内，蒋志刚等[6]，通过对Florence模型进行研究，发现子弹参数和陶瓷、金属材料确定时，对于给定的弹道极限，复合靶板前后板之间存在最佳厚度比。殷文骏等[7]针对平头弹高速撞击陶瓷复合厚靶的问题，以集中质量法为基础并考虑靶体的内摩擦效应建立了理论计算模型，通过对比Fellows模型和Bless的试验结果，新的理论模型具有更高的精度。孔晓鹏等[8]通过数值仿真研究了环氧树脂和聚氨酯两种粘结层材料及其厚度对陶瓷/铝合金复合装甲抗弹性能的影响进行了研究。……