防弹(抗冲击)船用复合材料的开发与技术研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文2．2．2船体树脂的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯202．2．3树脂基体与纤维匹配的基本原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2l2．2．4树脂材料对复合材料抗冲击性能的影响⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．232．2．3树脂含量对纤维增强复合材料的防弹性能影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯262．2．4结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯272．3复合材料工艺对其抗冲击性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯272．3．1实验材料及仪器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯272．3．2靶板材料的制作及测试

2、方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯272．3．3实验结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯282．3．4实验结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯302．4结j沧⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．30第3章复合材料弹道冲击的分析与模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．313．1弹道冲击的研究方法概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3l3．2ANSYSLS．DYNA概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯323．2．1LS．DYNA的功能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．323．2．2LS．DYNA的分析流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯333．3算法结构与单元类型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯343．3．1LS．DYNA显示动力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯343．3．2选用的单元及材料类型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯353．4弹丸侵彻复合材料模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯363．4．1模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯363．4．2接触界面的定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．393．5弹丸冲击靶板材料的应力应变情况⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯393．6结j沦⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．45第4章复合材料结构对抗冲击性能影响的模拟计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．464．1抗冲击复合材料结构概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯464．2有限元数值计算结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯474．2．1单层复合材料板的计算分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．474．2．2复合材料不同铺层的模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯484．4结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5lV

5、武汉理1二大学硕士学位论文第5章总结及展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．54致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．．58武汉理工大学硕十学位论文第。1章弟覃1．1纤维增强复合材料在船艇中的应用概况1．1．1纤维增强树脂基复合材料船艇的发展船艇是复合材料应用的一个重要方面。自上个世纪四十年代中期世界第一艘玻璃纤维增强复合材料船问世以来，各国都开始研究并制造各式各样的船艇，其中美、英、日等国一直保持强劲的势头研究纤维增强

6、复合材料船艇。美国纤维增强复合材料船艇的量位居世界第一。早期建造的一些玻璃纤维增强树脂基船艇主要用于军事战争等，至1963年在美国海军中服役的玻璃钢船艇有1930艘，仅仅1967年一年美尤尼菲特公司就为美国海军生产了879艘FRP船体的船艇，包括394艘巡逻艇，在当时的主要用途就是侵略战争。并且制造了长达60米的玻璃钢扫雷艇，于1970年试航行。美国海军相关部门规定低于16m的船艇全部采用纤维增强树脂基材料制造。据相关报道称，美国一艘潜水艇不仅船体采用的纤维增强材料，舰艇上的武器装备及动力部件的防腐层也都采用玻璃钢材料制造。英国是最早使用纤维增强树脂基材料造船的国家。最初英国只

7、是制造小型的游览观光船艇，后来逐渐发展到用玻璃钢制造大型船艇。早在1962年英国船舶登记局就已经颁发36米以下纤维增强树脂基船艇的技术规定。英国的“奥白龙”号潜艇，船体可以承受9000米的水压，使用的就是纤维增强树脂材料，仅聚酯玻璃钢一项就达N--十多吨。至二十世纪七十年代，英国先后制造了450吨级别的大型扫雷艇以及猎雷艇，在建造玻璃钢船艇方面一直位居世界的领先地位【141。日本使用纤维增强材料制造的船艇大部分是游艇和渔船，同时日本也是较早采用碳纤维增强复合材料和玻璃纤维混杂制造游艇和渔船的