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研究生:陳一忠
研究生(外文):CHEN, YI-CHUNG
論文名稱:碳化矽基陶瓷/纖維複合材料抗彈性能研究
論文名稱(外文):Research on Ballistic Resistance of Silicon Carbide Based Ceramics / Fiber Composites
指導教授:陳幼良
指導教授(外文):CHEN, YU-LIANG
口試委員:沈柏成璩貽安劉哲原
口試委員(外文):SHEN, BOR-CHERNGCHU, YI-ANLIU, CHE-YUAN
口試日期:2020-05-06
學位類別:碩士
校院名稱:國防大學理工學院
系所名稱:兵器系統工程碩士班
學門:軍警國防安全學門
學類:軍事學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:118
中文關鍵詞:陶瓷複合材料碳化矽(SiC)碳化硼(B4C)超高分子量聚乙烯
外文關鍵詞:Ceramic compositesSilicon carbide(SiC)Boron carbide(B4C)UHMWPE
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誌謝 i
摘要 ii
ABSTRACT iii
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 x
符號表 xv
1. 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 4
1.3 文獻回顧 5
1.4 論文架構 7
2. 彈道實驗與試片製作 9
2.1 研究規劃 9
2.2 彈道實驗測試 9
2.3 實驗模型設計 10
2.4 實驗試片製作 12
2.4.1 陶瓷製作 12
2.4.2 纖維板製作 14
2.4.3 抗彈複合板 16
2.5 實驗設備 18
2.6 實驗執行步驟 22
2.7 彈道實驗設計 23
2.7.1 不同陶瓷複合板試片設計 23
2.7.2 改變陶瓷燒結溫度複合板試片設計 24
3. 數值模擬 26
3.1 抗彈性能模擬 26
3.2 ANSYS/LS-DYNA軟體簡介 26
3.3 數值模擬分析模型選用與條件設定 29
3.3.1 材料模型建立 29
3.3.2 材料參數設定 34
3.3.3 接觸模式設定 36
3.3.4 邊界條件設定 36
3.4 JH-2材料模型參數 38
3.4.1 模型介紹 39
3.4.2 模型參數獲得 43
3.4.3 超音波實驗 47
3.4.4 密度量測 50
4. 結果與討論 52
4.1 不同陶瓷複合板試片測試結果與分析 52
4.1.1 彈道測試結果與分析 55
4.1.2 平均吸收能量與面密度分析 61
4.1.3 陶瓷錐直徑分析 62
4.1.4 纖維凹陷深度分析 64
4.1.5 換算抗彈板重量分析 65
4.1.6 SEM微結構觀察分析 66
4.2 改變陶瓷燒結溫度複合板試片測試結果與分析 69
4.2.1 彈道測試結果與分析 69
4.2.2 平均吸收能量與面密度分析 74
4.2.3 纖維凹陷深度分析 75
4.2.4 陶瓷硬度分析 77
4.2.5 換算抗彈板重量分析 81
4.2.6 SEM微結構觀察分析 82
4.2.7 SEM微結構陶瓷裂紋分析 85
4.2.8 與文獻比較抗彈性能分析 91
4.3 數值模擬結果與分析 94
4.3.1 碳化矽陶瓷模擬結果 94
4.3.2 碳化矽基陶瓷模擬結果 101
5. 結論與建議 109
5.1 結論 109
5.2 後續研究方向建議 111
參考文獻 112
自傳 118
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