強動載荷下聚脲涂覆鋼復合結(jié)構(gòu)防護效應研究_第1頁
強動載荷下聚脲涂覆鋼復合結(jié)構(gòu)防護效應研究_第2頁
強動載荷下聚脲涂覆鋼復合結(jié)構(gòu)防護效應研究_第3頁
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文檔簡介

1、強動載荷下聚脲涂覆鋼復合結(jié)構(gòu)防護效應研究聚脲作為新興防護材料,廣泛應用于鋼板、復材等裝甲結(jié)構(gòu),來提高復合結(jié)構(gòu)的防護性能。研究聚脲涂層防護效應,分析失效機理,可以為抗爆、抗彈復合結(jié)構(gòu) 的設計提供一定的理論支撐。以聚脲材料基本力學性能以及爆炸沖擊下的動態(tài)力學行為為基礎,研究聚脲涂覆鋼復合結(jié)構(gòu)抗侵徹效應、抗爆效應。完成的工作及獲得成果如下 :(1)通過準靜態(tài)、動態(tài)拉伸和壓縮力學性能測試,掌握聚脲材料在中低應變率(0.001/s4000/s)下的力學行為響應,獲得各應變率下應力-應變曲線,明確聚脲材料應變率效應及應變硬化率隨真實應變變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)在準靜態(tài)測試中,聚脲材料應變硬化率隨應變增大而增大;而在

2、動態(tài)測試中,應變硬化率隨應變增大而 減小。利用光學顯微鏡(om)、掃描電鏡(sem)對試驗回收試件進行微觀觀察,研究聚脲試件在拉伸、壓縮一維應力波加載作用下內(nèi)外表面損傷失效規(guī)律,分析發(fā)現(xiàn)大量裂紋撕裂組織,該現(xiàn)象可認為是導致材料失效的原因。(2)通過彈道槍進行破片加載試驗,掌握了裸鋼板、迎彈面涂覆鋼板、背彈面涂覆鋼板三種復合結(jié)構(gòu)抗 35crmnsia 鋼彈體高速侵徹性能。主要研究在單位面密度條件下,聚脲涂層和整體復合結(jié)構(gòu)對結(jié)構(gòu)彈道極限、能量吸收增量的影響,分析發(fā)現(xiàn):背彈面復合結(jié)構(gòu)中,無論聚脲涂層還是整體復合結(jié)構(gòu),對兩指標的增量要高于迎彈面結(jié)構(gòu);基于掃描電鏡微觀觀察結(jié)果分析了聚脲涂層破口處脫落試件失效機理,發(fā)現(xiàn)高應變率加載下聚脲材料表現(xiàn)出一定的脆性,且呈現(xiàn)出明顯的剪切、拉伸失效模式。(3)通過對聚脲涂覆鋼復合結(jié)構(gòu)進行靜爆載荷加載試驗,掌握了裸鋼板、迎爆面涂覆鋼板、背爆面涂覆鋼板三種復合結(jié)構(gòu)的抗爆效應。一方面研究等面密度條件下,聚脲涂層厚度對聚脲涂覆鋼復合結(jié)構(gòu)抗爆效應的影響,分析發(fā)現(xiàn):聚脲涂層厚度對復合結(jié)構(gòu)抗爆性能提高有著抑制作用;另一方面研究等鋼板厚度的條件下,不同涂覆方式對復合結(jié)構(gòu)抗爆效應的影響,分析發(fā)現(xiàn):背爆面聚脲涂層憑借優(yōu)異的延伸率等特性,反向抑制了鋼板變形破壞,從而提高復合結(jié)構(gòu)抗爆性。同時采用掃描電鏡

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