本书主要内容包括聚脲-钢板-氧化锆纤维复合防护结构基础力学性能试验，阐述了三种基材的力学性能，揭示了聚脲涂层的性能增强机理；通过聚脲钢板氧化锆纤维复合防护结构抗爆防护性能试验，研究了复合防护结构的抗冲击性能、高应变率下动态力学性能、抗破片侵彻性能；通过聚脲-钢板-氧化锆纤维复合防护结构动态响应数值仿真，介绍了数值建模方法，并基于ANSYS LSDYNA有限元分析软件的模型计算，揭示了复合防护结构在多种条件下的动态响应和防护性能。本书揭示了聚脲-钢板-氧化锆纤维复合防护结构在高温载荷、高速破片、爆炸冲击波等耦合作用下的毁伤机理和抗爆防护性能，为新型防护材料选型和结构设计提供了参考依据。本书可作为材料性能防护专业人员开展研究的参考书。
本书聚焦聚脲 - 钢板 - 氧化锆纤维复合防护结构，从基础力学性能试验、抗爆防护性能研究到动态响应数值仿真，系统揭示其性能增强机理与毁伤防护机制，还提供 ANSYS LS-DYNA 建模计算参考。为新型防护材料选型与结构设计提供依据，是材料性能防护领域专业人员开展研究的优质参考用书。
前言本书聚焦于复合防护结构性能研究，通过氧化锆纤维隔热试验，以及聚脲、钢板、氧化锆三种材料的拉伸、压缩和弯曲试验，揭示了材料的力学特性；结合落锤试验、SHPB（霍普金森压杆）试验，分析了聚脲涂层厚度大小对复合防护结构抗冲击性能的影响；通过侵彻爆炸试验与微观形貌表征解析复合防护结构的毁伤机理；基于多场耦合数值模拟验证了复合防护结构的抗爆效能，为防护工程设计提供了理论支撑。本书共分为4章。第1章主要介绍氧化锆纤维隔热性能试验，聚脲、钢板、氧化锆纤维的基础力学性能试验，以及三种材料在不同条件下的力学性能。第2章主要介绍了不同聚脲涂层厚度的复合防护结构的落锤试验和SHPB试验。第3章主要介绍了不同聚脲涂层厚度的复合防护结构抗侵彻性能试验和抗爆防护性能试验，结合理论基础和复合防护结构失效试件的形貌分析，梳理总结了复合防护结构的毁伤机理。第4章主要介绍了复合防护结构的数值建模、材料仿真参数描述，先后开展了破片侵彻、爆炸冲击波加载下复合防护结构的毁伤效果数值仿真计算，并将计算结果与试验结果进行了对比，验证了数值仿真模型的可靠性，在此基础上开展破片和爆炸冲击波联合作用下的复合防护结构毁伤仿真计算，进一步分析复合防护结构的毁伤机理。作者能力有限，本书内容难免有不妥之处，恳请读者批评指正。作者2025年3月
目录第1章聚脲钢板氧化锆纤维复合防护结构基础力学性能研究(1)1.1氧化锆纤维隔热性能试验研究(1)1.1.1氧化锆纤维概述(2)1.1.2氧化锆纤维板制备(10)1.1.3氧化锆纤维板隔热性能试验(13)1.2三种基材的力学性能试验研究(22)1.2.1试验设置(22)1.2.2聚脲固化物基础力学性能试验(23)1.2.3钢板基础力学性能试验(64)1.2.4氧化锆纤维板基础力学性能试验(88)第2章聚脲钢板氧化锆纤维复合防护结构动态力学性能研究(109)2.1落锤试验(109)2.1.1试验设置(109)2.1.2复合防护结构落锤试验(110)2.1.3试验结果分析(111)2.2分离式霍普金森压杆试验(112)2.2.1试验设置(112)2.2.2试验原理(114)2.2.3复合防护结构抗冲击性能试验(116)2.2.4试验结果分析(125)第3章聚脲钢板氧化锆纤维复合防护结构动态响应与毁伤研究(127)3.1抗侵彻性能研究(127)3.1.1试验设置(127)3.1.2复合防护结构抗侵彻性能试验(129)3.1.3复合防护结构抗侵彻性能分析(132)3.1.4复合防护结构抗侵彻机理(135)3.2抗爆防护性能研究(139)3.2.1试验设置(139)3.2.2复合防护结构抗爆防护性能试验(140)3.2.3复合防护结构抗爆防护机理(142)第4章聚脲钢板氧化锆纤维复合防护结构防护能力数值仿真研究(146)4.1数值建模方法(146)4.1.1数值仿真理论基础(146)4.1.2数值仿真总体思路(148)4.1.3模型参数(149)4.2毁伤仿真计算(153)4.2.1破片侵彻复合防护结构数值仿真(153)4.2.2爆炸冲击波冲击复合防护结构数值仿真(159)4.2.3破片与冲击波联合作用下复合防护结构数值仿真(167)参考文献(170)
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