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研究生:顏宏達
研究生(外文):Yen Hung-Ta
論文名稱:不同背襯板陶瓷複材抗彈能力分析
指導教授:陳幼良
學位類別:碩士
校院名稱:國防大學中正理工學院
系所名稱:兵器系統工程研究所
學門:軍警國防安全學門
學類:軍事學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:96
語文別:中文
中文關鍵詞:陶瓷複材板抗彈面密度
相關次數:
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在一般的抗彈性能研究中,較常以單一材料為主要研究對象,而以兩種材料以上搭配的研究方面,也多侷限於金屬與金屬或金屬與高分子複材板組合的範疇。
本論文主要探討陶瓷板與三種不同背襯板(Kevlar、Spectra及E-Glass)在等面密度情況下,以不同厚度搭配之組合,遭受7.62 mm步槍彈正向垂直入射時抗彈行為之實驗與模擬分析。利用陶瓷結構之高強度、高硬度等特性與高性能纖維材料之防彈特性,使撞擊之投射體先產生形變或斷裂,進而消耗投射體之大部分能量,後經由纖維材料作為第二道防線,吸收並擴散剩餘之能量,有效發揮防彈之作用。
本研究同時採用ANSYS、LS-DYNA 3D有限元素軟體來進行建模與模擬撞擊之過程,將模擬分析結果與槍擊實驗結果做相互之對照,並做合理之解釋,進一步增加分析的準確性。
藉由槍擊實驗及數值模擬的驗證下,得到E-Glass板在抗彈能力上相較於Kevlar及Spectra板表現較差,而在有限制的面密度下(24.5~24.68 kg/m2),陶瓷板搭配Spectra板之組合不僅重量輕,在抗彈能力表現上也明顯優於搭配Kevlar板。固定面密度下,陶瓷複材板陶瓷厚度在4 mm、4.5 mm及5 mm的三種組合中,以4.5 mm陶瓷厚度搭配纖維疊層板之組合,具有較好之防護能力。
誌謝
摘要
ABSTRACT
目錄
表目錄
圖目錄
符號說明
1. 緒論
1.1 前言
1.2 陶瓷複材板之抗彈原理
1.3 文獻回顧
1.4 研究目的及流程
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究流程
2. 實驗規劃與執行
2.1 實驗規劃
2.1.1 實驗目標
2.1.2 測試試片製作
2.2 實驗執行
2.2.1 試片組合
2.2.2 實驗設備
2.2.3 測試準則及注意事項
2.3 槍擊實驗破壞現象
3. 數值模擬分析
3.1 ANSYS/LS-DYNA 3D軟體簡介
3.2 數值模擬分析選用計算之條件與種類
3.2.1 模型建立與描述
3.2.2 材料參數
3.2.3 接觸模式
3.2.4 材料破壞處理
3.2.5 邊界條件
4. 結果與討論
4.1 不同背襯板陶瓷複材之彈道極限速度與模擬分析
4.2 固定面密度下,陶瓷複材板之抗彈性能模擬分析
4.2.1 不同背板組合面密度與彈道極限速度之關係
4.2.2 陶瓷複材板陶瓷厚度與彈道極限速度之關係
4.2.3 陶瓷與背板厚度比對彈道極限速度之影響
4.3 優化係數應用於陶瓷複材板抗彈性能模擬分析
5. 結論與建議
5.1 研究結論
5.2 後續研究方向與建議
參考文獻
附錄 裝藥量與測試速度紀錄表-適用7.62 mm彈頭
自傳
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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