拓扑互锁陶瓷复合靶板的抗侵彻性能研究

赵春旭; 刘宇航; 刘亚洵; 刘立胜; 梅海

应用力学学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (3) : 605 -613.

拓扑互锁陶瓷复合靶板的抗侵彻性能研究

赵春旭, 刘宇航, 刘亚洵, 刘立胜, 梅海

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摘要

基于自然界灵感组合形式下的拓扑构造结构往往具有比单一结构更为优异的性能。为了探索拓扑构造结构陶瓷金属复合板的抗冲击性能，本研究建立了陶瓷金属复合板模型。在六面体与八面体的拓扑互锁单元构造形式的基础上，以拓扑互锁块的厚度比、互锁角、单元块边长为变量，模拟并探究不同拓扑互锁结构对复合板整体抗冲击性能的影响。通过侵彻各结构复合板后的变形损伤云图，得到了拓扑构造结构陶瓷金属复合板在互锁部分中的损伤特性，并进一步通过对比分析了侵彻过程中的弹体剩余速度。本次模拟的分析结果表明：六面体与八面体单元只有达到适中的厚度配比(6 mm)才能够发挥复合靶板的抗冲击性能；互锁角的大小对拓扑结构的啮合程度起着至关重要的作用，其中六面体与八面体单元的最优互锁角分别为15°和10°;八面体互锁单元构造的复合板的抗侵彻性能整体优于六面体单元。