Effect of Gradient Layer Thickness on Anti-penetration Properties of 2024 Al/TC4 Laminated Composites

将梯度结构引入金属叠层靶板，通过有限元仿真对梯度结构与均匀层厚靶板进行抗侵彻模拟对比，并通过冲击实验验证分析。结果表明，梯度结构前端的高层厚及合适的Ti合金占比为子弹带来更大的冲击阻力，使弹头镦粗破损加剧，提升抗侵彻性能。此外，在冲击过程中，应力以波的形式在靶板各层透射和反射，压缩波与拉伸波相互作用使靶板产生非协同形变并导致分层。梯度靶板凭借更高的能量吸收率，消耗了子弹更多的动能，使得抗侵彻性能更进一步。本研究为梯度结构在金属叠层装甲中的应用提供了理论依据。