- 上一篇：疲劳试验机国内外研究现状
- 下一篇：自动武器消焰器国内外研究现状
芳纶复合材料抗弹机理研究是抗弹复合材料应用研究发展的基础。目前针对机理的研究主要是从复合材料的冲击响应、破坏机理和能量吸收等方面进行的，研究主要采用理论分析法、实验分析或简化模型法和数值模拟方法等。有学者通过冲击波理论分析了纤维增强树脂基复合材料的抗弹机理，认为在弹丸冲击过程中纤维的破坏和能量的吸收是不同的，纤维增强复合材料背面的纤维织物为圆锥形的破坏方式，在爆烘过程中最前面的部分是剪切张力破坏，往后依次是变形破坏、基体断裂和摩擦破坏等，并给出理论的预测公式，通过具体的弹道实验进行了验证。随着研究的深人，认为纤维增强复合材料的抗弹性能和靶板的面密度有论文网一定关系，靶板的破坏形式有一定的多阶段性，迎弹面为剪切破坏(垂直靶面的剪切破坏)，背面主要为拉伸破坏。冲击波对复合装甲的破坏程度和方式受到一些因素的影响，采用吸波层可以减弱冲击波对材料本身的破坏程度。
中国兵器工业集团第五三研究所研发出了多种芳纶复合材料装甲板。其中FC-017 芳纶复合材料夹层板和FC-018芳纶复合材料装甲分别采用高性能芳纶/ 改性环氧树脂和高性能芳纶/ 特种抗弹树脂为原料，采用模压工艺制备而成。均可作为重型复合装甲夹层材料，提高复合装甲抗穿破甲弹的能力。FC-018 还可以单独用作装甲板用于中小口径枪炮弹炮弹地雷破片及爆轰作用的防护。这种产品的性能与技术指标见表1-1。
表1-1 芳纶复合材料夹层板产品性能及技术指标
产品代号 厚度（mm） 面密度 比吸能 使用温度
FC-017 2~40 2.5~56.0 >20 -40~130
FC-018 2~40 2.5~56.0 >20 -40~90
.3 玻纤增强复合材料
纤维复合材料是采用纤维织物或混杂纤维织物在一定的工艺条件下与树脂基体复合而制得的具有一定防弹性能的材料。用于制备树脂基复合材料的增强纤维主要有玻璃纤维芳纶超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE）纤维、聚对亚苯基苯并双恶唑（PBO）纤维等所用基体可以是热固性树脂，也可以是热塑性弹性体，使用较多的环氧树脂聚酯树脂改性酚醛树脂等，也可采用几种树脂基体混合使用以得到最佳的防护性能。
由于纤维复合材料可以集中和显示各组分材料的优点并能实现最佳结构设计所以具有许多优良特性[9]：
1）密度低比强度和比模量高
纤维复合材料的相对密度仅为1.0-2.0g/ ，只有装甲钢的1/8 或1/4 ，是铝合金的1/3-1/2 其比强度是装甲钢的4-8倍，比模量是装甲钢的3-5 倍。因此作为装甲材料能够大幅度地减小装甲的质量或在同等质量的情况下提供更高的抗弹性能。此外由于比模量高因而其自振频率很高在通常加载速率或频率条件下不容易出现在因共振而快速脆断的现象。
2）断裂安全性好
纤维复合材料是力学上典型的静不定体系当复合材料中的一部分纤维不超过一定限度断裂时载荷会迅速重新分配到未断裂部分不致发生突然断裂同时基体和增强体纤维之间的界面能够有效地防止裂纹扩展所以仍能安全使用或安全使用一定期限。
3）可设计性强
通过改变纤维基体的种类及相对含量纤维集合形式及排列方式铺层结构等可以满足对复合材料结构和性能的各种设计要求。因此在一定的约束条件下可以设计得到最佳强度和抗弹性能的纤维复合材料这是其它单一均质材料无法比拟的。