1、技术使材料各组分在特定方向通常是指维厚度方向上形成组分或形态结构呈梯度变化的种材料如图所示。图梯度功能材料组分性能变化示意图相对传统复合结构材料，梯度功能结构材料具有以下突出优势，用梯度功能结构材料作为复合结构中两层相邻陶粒中大量孔隙结构及凝结硬化后因水分蒸发水泥水化等形成的孔隙结构能够在较大程度上减缓动态冲击荷载作用下的能量。表混凝土相关性能参数超高性能混凝土主要原料有水泥，级粉煤灰，硅灰，河砂砂和砂，直线型钢纤维和聚乙烯醇，简称纤维，外加剂及碳酸锂。其配合比如表所示，坍落扩展度，抗折抗压强度分别为和。多孔陶粒混凝土主要原料有水泥，粉煤灰，石英砂，陶粒及外加剂。其配合比如表所示，抗折抗压强度分别为和。表超高性能混凝土配合比表陶粒混凝土配合。

2、结果如表所示。图弹体侵彻作用下靶体破坏形貌图表抗侵彻试验结果由表可以看出，随学，杨柳，张建民，张庆明，等多层复合结构抗侵彻性能研究弹箭与制导学报，许琦复合材料层合结构功能梯度结构的湿热力响应分析沈阳沈阳航空航天大学，徐超，王腾基于时域谱单元的功能梯度材料结构波传播分析振动与冲击，韩卫卫，宋素亚，陈友治，李新平梯度功能混凝土复合防护结构抗侵彻性能试验研究硅酸盐通报，基金十国家科技支撑计划河南省高等学校重点科研项目。表最佳组分分布表最佳厚度分布图设计流程图抗侵彻性能试验及结果讨论试验过程中测试试样有组和双叠层结构组由超高性能混凝土结构外层和多孔陶粒混凝土结构内层两层组成两种。且测试试样均采用串联结构，基于其最佳梯度功能混凝土复合防护结构的抗侵彻。

3、梯度分层化设计方法，提出了种梯度功能型复合防护结构，并结合试验对其抗侵彻性能进行了研究，以期为特殊环境下高性能防护结构的设计制备提供重要的理论指导。设计理论及方法设计理论当复合层状结构材料受到弹体的冲击作用时，基于应力波理论可知，因材料组成性能间存在差异导致声阻抗不同，造成在层间界面处用下，由于相邻两层结构层间组成性能相差般较大而极易出现结构层间发生相对位移或层裂的现象，也即结构中出现了新裂缝或裂纹，最终造成整个结构防护性能的大大降低，甚至在些特殊情况下还低于同等条件下单混凝土防护结构层。由此，为了进步提升混凝土结构的防护性能，必须改善和提升多层复合防护结构中相邻结构层间的性能匹配性。梯度功能材料是指在材料制备和成型过程中，采用先进的复合成。

4、双叠层结构组靶体成坑面积的变化规律式式可知，在同弹体侵彻速度下，组靶体的成坑面积较小，但其大小相差不大。这主要是因为与弹体接触的混凝土靶体材料均由同组分超高性能混凝土组成，在弹体冲京理工大学汤山军工试验中心进行，其试验过程将测试试样靶体通过吊装设备进行吊装并结合其他设备对其在特定位臵进行固定，然后将高速摄像机每秒帧锡箔靶挡板和发射枪也分别进行固定和安装，最后在所有设备安装完毕及完好的情况下，通过火药推动弹体使弹体获得初始动能对靶体进行侵彻试验研究如图所示。弹丸采用超高强度合金钢直径长度，弹头曲率比，质量为，硬度，弹体密度为，弹体速度为。在试验过程中对破坏后靶体试样进行留照如图所示，同时对不同测试组试验的弹体侵彻深度成坑深度等分别进行记录，其。

5、存在定的差异，且随着弹体侵彻速度的增加这种差异越明显。为进步对此结论进行验证，对靶体不同弹体速度侵彻作用下的成坑面积成坑深度和侵彻深度进行了拟合求解，如图至图所示。由图可知，随着弹体侵彻速度的增加，两种不同结构组靶体的成坑面积均表现出增加的趋势，且其成坑面积与弹体侵彻速度间存在以下的线性关系组靶体双叠层结构组靶体混凝土靶体在弹体侵彻作用下，因为弹丸与由此，若能够采用相应的技术手段等使多层复合结构间的层间过渡界面能够实现或达到梯度形式的变化，则能够较大程度上改善和解决多层混凝土复合结构层间性能存在的不匹配性，从而进步提升多层混凝土复合结构的防护和其他性能。基于此，本文以多层复合材料中应力波的传播特性为理论依据并结合梯度功能结构材料基本原理，采。

6、比组分及结构体系优化设计梯度功能结构材料般是指由两种组分不同的材料沿着个方向时，由于应力在不同粒子中的移动速度不同，梯度结构中组分的渐变会使应力在其传播过程中发生分散效应，从而能够有效地阻止和延缓整体结构内外部裂纹的扩展趋势和速度。梯度功能混凝土复合防护结构的抗侵彻性能试验探究军事工程论文。图梯度功能复合防护结构设计示意图材料体系设计基于梯度功能复合结构设计要求，为了实现结构外层的高强高抗冲击性能以及结构内层的吸能缓冲功效，基于目前有关遮弹层结构材料及吸能缓冲结构材料的研究报道，本文选用超高性能混凝土作为结构外层，多孔陶粒混凝土作为结构内层。相对普通混凝土和高性能混凝土，超高性能混凝土作为遮弹层具有突出的力学性能和耐久性等如表所示。对于多孔。

7、能试验探究军事工程论文。弹丸采用超高强度合金钢直径长度，弹头曲率比，质量为，硬度，弹体密度为，弹体速度为。在试验过程中对破坏后靶体试样进行留照如图所示，同时对不同测试组试验的弹体侵彻深度成坑深度等分别进行记录，其结果如表所示。梯度功能混凝土复合防护结构的抗侵彻性能试验探究军事工程论文。结论以多层复合防护结构中应力波的传播特性为理论依据并结合梯度功能结构材料基本原理，采用梯度分层化设计方法，提出了特殊环境下梯度功能复合防护结构，该结果主要由高抗冲击结构外层梯度过渡层和吸能缓冲结构内层部分组成。同时，利用和软件通过对不同梯度性能混凝土组成，在弹体冲击作用下，其材料的动态响应特性相似，故而具有相似的成坑面积。表最佳组分分布表最佳厚度分布图设计流程。

8、很好地提升靶体的整体抗侵彻性能。杨少伟基于遮弹层理论分析提出了种由活性粉末混凝土蜂窝结构泡沫铝及钢纤维混凝土复合组成的多层复合防护结构，并通过试验对其抗侵彻性能进行了研究，指出相比单纤维混凝土防护结构而言，采用复合防护结构其侵彻深度能够降低。杨柳等基于非线性有限元软件对由氧化铝陶瓷钢板和高强纤维混凝土组合成的多层复合结构的抗侵彻性能进行了研究，指出采用多层复合结构设计能够显著提升结构的抗侵彻性能。相对单混凝土防护结构层，多层混凝土防护结构虽然其整体防护能力较高，使整体防护结构具有多种优异的性能，但其在动态冲击荷载，因材料组成性能间存在差异导致声阻抗不同，造成在层间界面处反射波和透射波的生成。假设弹体冲击侵彻作用下产生的冲击应力波在经过复合层。

9、抗侵彻性能试验及结果讨论试验过程中测试试样有组和双叠层结构组由超高性能混凝土结构外层和多孔陶粒混凝土结构内层两层组成两种。且测试试样均采用串联结构，基于其最佳材料组分及结构形式，采用多相分层成型法依次对各功能层进行浇筑，后层的浇筑应在前层浇筑混凝土初凝之前完成，同时在后层浇筑时应尽量不要对前层造成很大的影响。浇筑顺序依次为结构内层梯度过渡层梯度过渡层和结构外层。在结构外层浇筑完后，用抹刀对表面进行处理，以便成型试样表面平整利于试验研试验结果由表可以看出，随着弹体侵彻速度的增大，组及双叠层结构组靶体的平均成坑面积成坑深度及侵彻深度均呈现出增大的趋势。同时，相对于双叠层结构组靶体，组靶体的平均成坑面积成坑深度变化不大，但相近速度下弹体的侵彻深度。

10、料间的连接区段，由于梯度功能结构材料组分和性能的渐变能够较大程度地提高复合结构中相邻两层材料间的粘结强度用梯度功能材料作为两分层结构材料间的缓冲地带，能够很好地减小或降低材料由于成型方式过快弹性模量和温度等不同而造成的界面交叉点以及应力自由端点的应力奇异性采用相应技术手段实现分层结构间的梯度变化，亦即分层结构间是靠梯度材料连接，使整体结构材料在荷载作用下发生微裂纹破坏时，由于应力在不同粒子中的移动速度不同，梯度结构中组分的渐变会使应力在其传播过程中发生分散效应，从而能够有效地阻止和延缓整体结构内外部裂纹的扩展趋势和速度。梯度功能混凝土复合防护结构的抗侵彻性能试验探究军事工程论文合结构靶的抗侵彻性能进行了研究，指出采用混凝土和土壤结构复合能够。

11、结构的层间界面处时传播方向与界面是保持垂直的，则当入射应力波经过两种不同声阻抗前后声阻抗分别为和的靶体介质时，就会在声阻抗为的介质上产生反射波和声阻抗为的靶体介质中传播透射波如图所示。图弹体侵彻过程中应力波的传播示意图假若冲击波在传播过程中不同声阻抗靶体介质始终能够保持相连，则根据连续介质理论和牛顿第定律，入射应力波反射波和透射波速度间存在以下关系其中，分别表示入射波反射波和透射波的波照定的规律例如粘结力最大导热系数最低热应力最小等进行分布的结构材料。由此，若要对梯度功能结构材料进行设计，首先要基于理论分析或试验研究确定梯度功能结构材料两种材料的主要组分，并依据定的规律或计算算法确定这两种组分在梯度结构空间位臵上的分布规律。其次，在两种材料。

12、构材料组合成的多层复合结构的抗侵彻性能进行了研究，指出采用多层复合结构设计能够显著提升结构的抗侵彻性能。相对单混凝土防护结构层，多层混凝土防护结构虽然其整体防护能力较高，使整体防护结构具有多种优异的性能，但其在动态冲击荷载作用下，由于相邻两层结构层间组成性能相差般较大而极易出现结构层间发生相对位移或层裂的现象，也即结构中出现了新裂缝或裂纹，最终造成整个结构防护性能的大大降低，甚至在些特殊情况下还低于同等条件下单混凝土防护结构层。由此，为了进步提升混凝土结构的防护性能，必须改善和提升多层复合防护结构中相邻结构层间的性能匹配性。梯度功能材料是指在材料制备和成型过程中，采用先进的复合成型技梯度功能混凝土复合防护结构的抗侵彻性能试验探究军事工程论文。

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