SiC陶瓷材料因其具有高强度、高硬度、耐磨损等优异性能,在航空航天、国防军工等领域应用广泛。为了适应现代战场破坏性、机动性、连续性特点,提高单兵防护装备的战场适应性,本文着眼于单兵防弹衣的轻量化,在保证防弹性能的前提下降低防弹插板面密度。以反应烧结SiC陶瓷为面板,超高分子量聚乙烯（UHMWPE）层合板为背板,创新性的加入了聚脲与Si O2气凝胶为缓冲层,通过有限元计算方法（FEM）,借助计算机技术对不同结构复合插板防弹性能进行数值计算,分析防弹性能与损伤机理,制备了能够防护7.62mm口径穿甲燃烧弹的III级轻质复合防弹插板。复合防弹插板进行防弹性能测试结果表明,缓冲层加入能够有效降低面密度,但仍存在背板凸起较大,可能人体造成损伤等问题需要进一步研究解决。有限元计算研究中,采用LS-DYNA先进有限元计算软件,基于Lagrange算法对陶瓷靶板、超高分子量聚乙烯、陶瓷-超高分子量聚乙烯复合插板、带缓冲层的复合插板进行防弹性能进行显示动力学计算。陶瓷材料本构为基于强度、压力、损伤模型的Johnson-Holmquist本构模型;超高分子量聚乙烯层合板材料本构为基于chang-chang复合材料模型的Composite-Damage本构模型;缓冲层材料本构为模拟非线性弹性材料的Mooney-Rivlin本构模型;金属材料本构为大应变、高应变率条件下的Johnson-Cook本构模型并结合Gruneisen状态方程使用。根据有限元计算结果可知,陶瓷损伤机理包括粉碎破坏、陶瓷破碎锥、裂纹扩展;超高分子量聚乙烯背板损伤机理包括穿孔损伤、剪切损伤、剥离分层损伤、拉伸损伤;陶瓷-超高分子量聚乙烯复合插板失效模式包括侵入式失效、贯穿式失效、喷射式失效;对于不同面板陶瓷材料,复合插板防高速子弹时SiC更有优势。制备了带缓冲层的复合插板,并进行防弹性能测试。陶瓷面板采用注浆成型-反应烧结SiC陶瓷,这种成型工艺能够保证陶瓷结构、成分均匀性,降低密度的同时提高陶瓷硬度与断裂韧性,使其具有良好的抗冲击性能。根据复合插板防弹性能测试结果可知,SiC为面板的复合插板防7.62mm穿甲燃烧弹时,参考面密度AD=31kg/m~2,此面密度下复合插板极限速度为850m/s,复合插板在防弹过程中发生侵入式失效。对于缓冲层材料,聚脲有利于防弹插板厚度减薄,Si O2气凝胶则更加有利于防弹插板减重。采用反应烧结SiC面板,加入缓冲层材料的复合插板平均面密度减少了37.5%,平均重量减少1.02kg,有利于防弹插板轻量化。