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武装直升机是现代海、陆、空、天、信息一体化立体战争的纽带,它的生存能力直接关系着战争的胜负。随着地面火力威胁越来越严重,有效的防护装甲变得极为重要。本文以一定的防护性能为目标,从选材、装甲结构设计与优化、装甲弹道性能模拟等方面对防弹材料进行研究。本文通过比较4种不同陶瓷材料的性能并结合面密度的要求,选择B4C陶瓷作为面板材料;通过对不同纤维的性能进行比较和对混杂效应的考虑,选择具有波传播速度快的Kevlar纤维和具有较高断裂延伸率、优良压缩性能的玻璃纤维进行混杂作为背板的增强材料。同时引入Maxwell模型解释了纤维与基体材料的匹配原理。根据纤维复合材料背板的设计理论,从波传播和复合效应两方面分析了纤维体积含量和纤维及树脂基体性能对防护性能的影响。纤维体积含量与复合材料的比模量提高,都有利于波的传播,可增加背板对能量吸收,从而提高装甲的防护能力。利用大型分析软件MSC.Patran/Dytran进行了纤维增强复合材料背板防护性能的模拟和结构优化设计。通过建立合适的几何模型和有限元模型,赋予合适的边界条件和约束,来模拟纤维增强树脂基复合材料受子弹侵彻时的破坏情况,并进行弹道性能评价,取得了和理论一致的结果。通过对直升机复合材料靶板的不同材料组成、厚度组成、铺设角度、混杂形式和混杂比例进行模拟计算,对复合材料背板进行了结构优化设计。结果表明混杂比为体积含量1:1,铺设顺序为玻璃纤维和芳纶交替铺设,铺设角度0°/30°/60°/90°/-60°/-30°时背板具有最好的防护性能。对陶瓷/复合材料装甲（直升机超轻型防弹装甲的典型结构）建立了合适的有限元模型,确定了合理的材料本构关系,利用MSC.Patran/Dytran对其在一定的子弹侵彻下的弹道性能进行了模拟分析,结果表明23.51mm厚的装甲能有效的抵抗口径为12.7mm,初速度为487m/s平头长杆弹的冲击。模拟结果与理论模型计算结果具有一致性。