稿件标题: | 钢/纤维复合防弹装甲结构多目标优化研究 |
稿件作者: | 傅耀宇1,牛善田1,闫际宇1,贵新成1,周云波2,张明2 |
DOI: | 10.11809/bqzbgcxb2023.11.014 |
科学编辑: | 姚术健 博士(中南大学副教授、博导) |
栏目名称: | 结构冲击响应与损伤专栏 |
关键词: | 复合材料;防弹性能;有限元分析;轻量化;多目标优化 |
文章摘要: | 北约1级防护要求是国外使用的频率最高的装甲防护标准,为使装甲车辆防护等级达到北约1级的要求并且实现一定程度上的车身轻量化,建立了子弹侵彻靶板的有限元模型并且进行了实弹试验验证,并且,固化防弹钢厚度为2.5 mm,以UHMWPE纤维层厚度、芳纶纤维层厚度和纤维靶板总厚度为设计变量,靶板受子弹冲击后的面密度、背部变形和侵彻深度为优化目标,通过NSGAⅡ算法获得了多目标变量的Pareto解集,通过搜索半径进一步优化得到了最优解,并得到了有限元仿真的验证。最终优化后的方案为:防弹钢厚度为2.5 mm,UHMWPE纤维厚度为9.3 mm,芳纶纤维厚度为4.2 mm。优化后其防弹性能显著优越于原方案,让车身的防护得到更大的保障,优化方案合理可行,基于NSGAⅡ算法的多目标优化方法有效可行,为复合防弹装甲轻量化设计提供了有力支撑。 |
稿件基金: | 国家自然科学基金项目(51405232) |
引用本文格式: | 傅耀宇,牛善田,闫际宇,等.钢/纤维复合防弹装甲结构多目标优化研究[J].兵器装备工程学报,2023,44(11):110-117. FU Yaoyu, NIU Shantian, YAN Jiyu, et al.Research on multiobjective optimization of steel/fiber composite bulletproof armor structure[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2023,44(11):110-117. |
刊期名称: | 2023年11期 |
出版时间: | 2023年11月 |
上线时间: | 2023年11月28日 |
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