[发明专利]一种用于测试陶瓷防护性能的约束装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种用于测试陶瓷防护性能的约束装置，包括：金属后效板；侧向约束板，设置于金属后效板上，侧向约束板中心设有贯穿孔，陶瓷置于贯穿孔内；金属面板，金属面板设置于侧向约束板远离金属后效板的一侧；金属后效板、侧向约束板、金属面板依次叠放并通过螺栓连接。本发明能够减小同种规格陶瓷在不同约束条件下试验结果的差别，提高陶瓷防护性能的测试结果的准确性。本发明还提供了一种约束条件下陶瓷防护性能的测试方法。

技术领域

本发明涉及材料力学性能测试领域，特别涉及一种用于测试陶瓷防护性能的约束装置及测试方法。

背景技术

陶瓷材料由于具有低密度、高模量、高硬度和高压缩强度等优点而成为优良的抗弹材料。国内抗弹陶瓷迄今已研究了Al₂O₃、Al₂O₃-ZrO₂、Al₂O₃-SiC、Al₂O₃-Si₃N₄和Sialon等多种实用性强的抗弹陶瓷，抗弹性能已达到了较高水平。研制的高性能AZ(Al₂O₃基)抗弹陶瓷已广泛应用于各类装甲车辆上，主要用作复合装甲夹层材料，高端抗弹用SiC、B₄C陶瓷国内正在开展工程配套研制。

然而，陶瓷材料的致命弱点是脆性、低可靠性和低重复性，这些不足严重影响了陶瓷材料的广泛应用，材料的脆性主要表现为断裂韧性低。为了筛选性能优异的抗弹陶瓷，需要进行靶试测试工作，国内目前通常采用GJB8660-2015《装甲材料防护系数测定方法》测试其防护性能，这一标准中规定“脆性装甲材料试验靶板应采用面板和轴向约束装置，面板为375-514HB的高硬度装甲钢，其厚度占试验用弹侵彻威力的10％左右；脆性材料周向约束装置应保证其在试验过程中不开裂或明显变形；支撑板的厚度，应保证不产生明显背凸、裂纹等现象”。这种说法较笼统，对约束装置材料、连接方式、匹配公差等没有详细规定，实际操作中多种不确定因素会导致同种规格陶瓷在不同约束条件下试验结果差别较大。

基于现有技术中存在的上述缺点，亟需开发一种陶瓷材料防护系数的约束装置及其测试方法。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中陶瓷测试时约束结构强度不足对试验结果的不利影响，以及三维约束结构不统一造成的不同测试结果偏差大的技术问题。本发明提供了一种用于测试陶瓷防护性能的约束装置及测试方法，可减小同种规格陶瓷在不同约束条件下试验结果的差别，提高陶瓷防护性能的测试结果的准确性。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种用于测试陶瓷防护性能的约束装置，包括：

金属后效板；

侧向约束板，设置于所述金属后效板上，所述侧向约束板中心开设有贯穿孔，所述陶瓷置于所述贯穿孔内；

金属面板，所述金属面板设置于所述侧向约束板远离所述金属后效板的一侧；

所述金属后效板、侧向约束板、金属面板依次叠放并通过螺栓连接。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种用于测试陶瓷防护性能的约束装置，所述贯穿孔为方形、圆形或六边形结构。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种用于测试陶瓷防护性能的约束装置，所述金属后效板的材质为603装甲钢；

所述金属后效板的厚度为30-80mm。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开了一种用于测试陶瓷防护性能的约束装置，所述侧向约束板的材质为45号钢；

所述侧向约束板的厚度为20-60mm。