裝甲防護
關注創建者：瑯琊 創建時間：2017-02-23
裝甲防護的視頻教程
流固耦合應用之lsdyna聯合hypermesh空中爆炸對靶板毀傷
本課適合那些人學習： 1.學習型仿真工程師； 2.兵器科學與技術專業學生； 3.科研院所從流固耦合及毀傷研人員； 4.基礎理論論證人員； 5.對兵器毀傷、裝甲防護感興趣人員 對學員的幫助是什么： 1.掌握Hypermesh 2D殼體網格劃分、設及截面賦予； 2.掌握LS-PrePost簡單網格生成，關鍵字定義及網格編輯技巧，提升后處理能力； 3.LS-Dyna一般求解流程，K文件提交
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三維建模軟件+Hypermesh+lspp相結合運用SALE算法對帶隔板的聚能射流侵徹靶板的仿真
一 案例背景 帶隔板破甲戰斗部侵徹靶板是裝甲防護與反裝甲技術領域的核心研究方向，其仿真分析對戰斗部結構優化、毀傷效能評估具有關鍵意義。傳統試驗方法存在成本高、周期長、難以捕捉瞬態侵徹細節的問題，而數值仿真技術可精準復現破甲戰斗部從爆轟驅動、金屬射流形成到侵徹靶板的全流程，成為該領域的主流研究手段。
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LS-Dyna 水下爆炸之流固耦合應用篇
本課適合那些人學習： 1.學習型仿真工程師； 2.兵器科學與技術專業、船舶專業學生； 3.科研院所從流固耦合及水下爆炸毀傷研人員； 4.基礎理論論證人員； 5.對兵器毀傷、船舶裝甲防護感興趣人員。
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裝甲防護的實例教程
那輛被焚毀的裝甲車可能與汽車炸彈相距較近，加上尾艙門打開狀態，導致沖擊波從尾部波及車輛內部，最終燃起大火。
按照VBCI重型裝甲車的防護能力來說，普通的爆炸沖擊波是難以對其造成嚴重損傷的，所以這次這里被焚毀的戰車，很可能正是由于在執勤中打開了后艙門，導致“金鐘罩”被破。相反另外一輛艙門完好的裝甲車，受損狀態就較輕。
圖片：后艙門打開的VBCI裝甲車，被嚴重燒毀。值得肯定的是，這次遇襲事件中，執勤的法軍士兵并沒有死亡，雖然不知道受傷情況怎么樣，起碼證明了這種重型裝甲車的良好防護能力。
從法軍裝甲車被毀，我們將視野轉到國產裝甲車。目前我維和部隊在非洲的主力裝甲車是6輪的WMZ551B輪式步兵戰車，也就是我們的92B輪式步戰。
這種中型裝甲車戰斗全重近13噸，與26噸的VBCI裝甲車自然不能比，這種裝甲車同樣大批量裝備非洲各國軍隊，在戰斗中多有損失。因此，為了對付日益嚴峻的維和形勢，我軍為其加裝了附加裝甲板，以提高防彈能力。
圖片：我維和部隊加裝了附加裝甲板的92B裝甲車。
但總體來說，如果是WMZ551B/92B裝甲車遇到這樣的大爆炸，其受損程度會更加嚴重，薄弱的裝甲并不能夠抵擋百公斤級炸彈的爆炸。
那么如果是我們的09式輪式裝甲車呢？這是我軍現役最先進的輪式裝甲車族。09式裝甲車基本型號戰斗全重21噸左右，雖然比92步戰重，但比VBCI裝甲車要輕一些。從目前國內裝備的型號來看，其防護主要由主裝甲和附加裝甲組成，能夠防御12.7毫米機槍到23毫米機關炮的打擊。對于近距離的爆炸也擁有較好的防御能力。
圖片：09式步兵戰車外層有薄附加裝甲。
和西方國家重視輪式裝甲車的防護能力相比，我們的09式裝甲車系列的裝甲和防護手段還是顯得有些不足。如果遇到同樣的百公斤級汽車炸彈爆炸，雖然也能夠保護車內人員，但是車輛的防護會受到相當大的損傷。
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10 公轉和自傳
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12. 子彈發射
在最近發布的裝備預研創新項目中，為解決大型水面艦艇抗反艦導彈輕量化防護結構設計的迫切急需，向全社會科技機構公開征求研制一種新型抗彈防爆涂層。該涂層適應實際需要，并不要求能完全抵擋住數百公斤重高爆炸藥反艦導彈彈頭的攻擊，而是配合艦用防護裝甲使用：防護裝甲對反艦導彈爆炸產生的破片進行有效防護，抗彈防爆涂料能對爆炸產生的沖擊載荷進行有效防護，還能將接觸爆炸的毀傷范圍約束在有限的一個艙段內，解決目前不能有效降低反艦導彈接觸爆炸的毀傷范圍的問題，提高水面艦艇的生命力水平。
隨著反艦導彈威力的飛速發展，現代軍艦在水面上和水線下采用多層鋼防護裝甲并不現實，加裝上部裝甲太多導致重心上移的話，軍艦可能在惡劣天氣和海況中連基本的航行都無法保證。并且大量使用鋼制裝甲將導致船體質量增大，武器彈藥減少或航速降低，因此，防護材料的輕量化對于艦船的發展至關重要。陶瓷材料因其優良的抗彈性能，作為一種輕量化防護材料曾經在艦船領域得到了廣泛的應用，但陶瓷材料脆性大，在爆炸沖擊中極易破碎產生碎片，防爆炸性能不佳。玻璃纖維、芳綸和超高分子量聚乙烯纖維等高性能纖維輕質高強易于加工，對爆炸沖擊波具有良好的衰減作用，但其在金屬表面上的附著力差，壽命有限，限制了這些材料性能的發揮。
在第九屆國際軍民兩用技術博覽會上，我國某高科技企業展出了一種黑科技產品——新型結構增強涂層。該公司稱，該涂料具有抗沖擊、耐磨性、防腐蝕、無污染四個特性，使用壽命可超過50年，可以用噴涂、刷涂等快捷簡單的方式，在零下50攝氏度至零上100攝氏度的環境進行施工和使用。6毫米的鋼板，原來可在70米距離外被7.62口徑步槍彈擊穿，但增加3毫米抗彈防爆涂層后，便無法被步槍彈擊穿，非常符合現在軍隊車輛載具的防護需要。涂在鐵皮墻和水泥墻上后，連爆破都不怕。
展開 一 案例背景
帶隔板破甲戰斗部侵徹靶板是裝甲防護與反裝甲技術領域的核心研究方向，其仿真分析對戰斗部結構優化、毀傷效能評估具有關鍵意義。傳統試驗方法存在成本高、周期長、難以捕捉瞬態侵徹細節的問題，而數值仿真技術可精準復現破甲戰斗部從爆轟驅動、金屬射流形成到侵徹靶板的全流程，成為該領域的主流研究手段。帶隔板結構是破甲戰斗部的關鍵設計，隔板的材質、厚度、布置角度會直接改變爆轟波傳播路徑，進而影響射流的成型質量與侵徹能力，因此針對該結構的侵徹仿真需兼顧爆轟動力學、材料大變形、流固耦合等多物理場耦合問題。
二 S-ALE算法與ALE算法相比的優勢
（1）徹底解決流體滲漏，大幅提升物理保真度
（2） 計算效率顯著提升，耗時更短
（3）建模更清晰、易用，降低出錯率
三 計算模型
破甲戰斗部裝藥直徑為φ40mm，裝藥高度60mm，藥型罩錐角為60°，壁厚為1mm，炸高為30mm，靶板直徑φ40mm，靶板厚度為50mm，隔板直徑為φ30mm，使用*ALE_STRUCTURED_MESH關鍵字生成S-ALE網格，使用*ALE_STRUCTURED_MESH_VOLUME_FILLING關鍵字進行填充。
四 計算結果
炸藥起爆之后，爆轟波經過隔板之后產生繞射，形成喇叭形爆轟波，然后壓垮藥型罩形成射流對靶板進行侵徹。
五 附件
模型K文件，導入Hypermesh的STP文件以及一步一步進行講解的視頻文件見付費內容，碼案例不易，感謝各位的支持，謝謝！
展開 研究石墨烯防彈衣的科學家表示，石墨烯制成的防彈衣擁有2倍于現有防彈衣技術（凱夫拉）的防護能力。雖然目前石墨烯依然不能單獨制成強有力的材料，但是能多層復合到結構材料中，這樣就能制止其受彈擊后向外碎裂的過程。
石墨烯防彈材料可廣泛應用于武裝直升機防護裝甲、防彈衣、輕型防護裝甲、防爆裝備等軍工產品中，在民用防彈材料市場及軍用防彈材料市場均具有廣闊的市場前景。
壓縮玻璃碳
壓縮玻璃碳是一種新型碳材料，具備石墨和金剛石的成鍵特征，是一種由sp2和sp3組成的混合雜化物，具有奇異的性能，密度和導電性與石墨相近。
其壓縮強度明顯高于金屬和陶瓷材料，比強度是碳纖維、聚晶金剛石、碳化硅和碳化硼陶瓷的2倍以上。其硬度與寶石相當，可刻劃碳化硅單晶。其局部變形的壓入彈性恢復率在70%以上，明顯高于金屬和陶瓷材料，甚至高于形狀記憶合金和有機橡膠。
壓縮玻璃碳集輕質、超強、高硬、高彈和良好導電性于一身，具有優異的綜合性能和許多潛在應用，如軍用裝甲和航空航天等領域。
人造蜘蛛絲
蜘蛛絲的彈性和柔韌性都很好，耐沖擊性強，耐低溫性能好，在-40℃的條件下仍能保持其彈性，是制作防彈衣的立項材料。而且，蜘蛛絲是由蛋白質組成，因而是生物可降解的，不會對環境造成污染。
遺憾的是，經過漫長的探索，到現在仍無法大量生產人造蜘蛛絲，且人造蜘蛛絲的強度只能達到天然蜘蛛絲的1/3，還無法達到防彈纖維的要求。但由于蛛絲這種蛋白纖維具有合成纖維一些不具備的優點，因此美國軍方組織仍然在投入經費持續這種材料的開發。
八目鰻粘液
八目鰻的防御性粘液主要包括兩個組成部分，線狀蛋白和黏蛋白。線狀蛋白的長度為15厘米，在與海水混合后會膨脹，產生大量透明黏液，其中包含著大量非常薄但具有極強韌性和伸縮性的纖維。
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一 案例背景
帶隔板破甲戰斗部侵徹靶板是裝甲防護與反裝甲技術領域的核心研究方向，其仿真分析對戰斗部結構優化、毀傷效能評估具有關鍵意義。傳統試驗方法存在成本高、周期長、難以捕捉瞬態侵徹細節的問題，而數值仿真技術可精準復現破甲戰斗部從爆轟驅動、金屬射流形成到侵徹靶板的全流程，成為該領域的主流研究手段。
防護性能評估算法：用于計算裝甲車輛的防護能力和抗彈性能，包括彈道計算、材料特性模型等。
對于計算設備硬件配置的要求，裝甲車輛工程專業的計算需求通常較高。以下是一些常見的硬件配置要求：
處理器（CPU）：高性能的多核處理器，用于支持裝甲車輛的三維建模、仿真計算和優化設計。
圖形處理器（GPU）：用于加速三維建模和有限元分析等計算密集型任務。
他們認為：坦克這種新式武器，應該像游弋在大洋中的軍艦那樣，具有強大的火力和堅強的裝甲防護，成為“陸地上的霸主”。英國人還真研制過一種重達300噸的龐大“陸地戰艦”。這種“巨無霸”級的鋼鐵怪物，不用說打仗，就是在地面上行駛都十分困難。這種“陸地戰艦”，最終胎死腹中。然而，陸地戰艦的思想，在當時一些軍事家的腦海里卻根深蒂固。他們認為，既然軍艦上有眾多武器，那么坦克上為什么不能安裝多種武器以增強火力呢？
由于其堅韌耐磨，經常被應用在軍工領域，如用于提高坦克、裝甲車的防護性能提升等。薄層板和鋼板的復合材料使用，能大幅提升坦克裝甲防護性的同時，還能大幅減輕重量。
E2CF和芳綸纖維復合材料的打印組合解決方案也成為目前美國多個航空和軍工企業的選擇。
帶有偵察設備的服務戰斗偵察車
“Tiger-6A”
一種基于 SPM-2 GAZ-233036 “Tiger”的特種車輛 (STS)，采用“皮卡”車身，根據 GOST 增加了高達 6A 級的裝甲防護（裝甲厚度9mm）。地 雷保護水平提高到 2A STANAG 級（可防車輪下6公斤炸藥）。
前車體覆蓋有裝甲，由于采用了無人的頂置炮塔，極大地降低了車體重量，因此可以將節約下來的重量來加強坦克的裝甲防護。
前車體中央安裝有一門和萊茵金屬公司一起搞的120毫米頂置滑膛炮，具有360°射界，火炮前部采用了博福斯公司提供的獨特炮口制退器，可以降低大約一半的反沖力，避免了這門將用于安裝在56噸級“豹”2主戰坦克上的高膛壓滑膛炮裝在這輛25噸坦克后一開炮就將戰車掀翻的窘境。
不論是人體防護還是車倆裝甲防護，先進陶瓷擁有許多優于常規材料不具備的優點，主要包括質量輕，硬度高，可對微結構進行統一控制，因此可以抵御更高層次的威脅。
有效提高彈藥及系統的安全性；可選破甲、殺傷、攻堅、特種戰斗部等——對于巷戰中遇到的堅固工事、隱蔽機動火力平臺、坑道潛伏火力小組、狙擊手、觀察所、臨時軍火庫等目標襲殺——強悍的摧毀/殺傷能力不需要等待后方火力支援；
2枚機載直瞄發射彈藥（口徑50mm）或者4枚小型炸彈（具備近炸功能）：直瞄發射彈藥戰斗部類型包括破甲-殺傷、燃燒、攻堅、及特種戰斗部（針對電力/電子裝備研制），實現對有生力量、裝甲防護車輛
現代的爆炸反應裝甲主要是對“三明治”結構的反應裝甲進行改進，從單層的反應裝甲發展為防護性能更強的雙層反應裝甲和三層反應裝甲，為了對來襲的射流進行有效的防御，反應裝甲內部的平板裝藥大多是非平行放置；隨著聚能裝藥技術的發展，部分爆炸反應裝甲將小口徑聚能裝藥或線性聚能裝藥擺放在反應裝甲的內部，利用聚能裝藥形成的聚能射流進行防御。下圖為某反應裝甲結構：
