1）主选材料及其功能分析。

根据各防护级别复合装甲需达到的防护能力及项目面密度指标要求，结合对防弹材料和结构的优选、优化结果，分析各防御弹种复合装甲主选材料。

陶瓷类材料主要用于轻质高效防弹结构的面板，其作用为弹丸击中背板前破坏、破碎、侵蚀、阻止或者制约弹丸，弹丸在陶瓷面板的作用下会钝化或破坏，能量、质量均有所减少，从而降低了继续侵彻的能力。

金属类材料主要用于轻质高效防弹结构的背板，主要起到约束、支撑陶瓷块的作用，同时能够捕捉陶瓷和弹丸碎片的剩余能量，实现对来袭弹丸的防护。

2）中间层材料及其功能分析。

金属类材料和抗弹陶瓷材料作为主选材料进行复合装甲设计时，在复合装甲结构中间加入吸能夹层可提高其抗弹性能，而不同吸能夹层的厚度对抗弹性能也有一定的影响。在以往的研究成果中，以氧化铝陶瓷和685 装甲钢为主选材料，以7.62 mm 穿甲燃烧弹进行试验考核，最终得到的复合装甲质量与陶瓷厚度关系，如图3 所示。经过试验验证6 mm 氧化铝陶瓷+4 mm 685 装甲钢的防护结构不能有效防护7.62 mm 穿甲燃烧弹，因此本文通过在6 mm 氧化铝陶瓷+4 mm 685 装甲钢结构中加入不同材料、不同厚度的吸能夹层来实现有效防护，从而分析吸能夹层的防护效益。

图3　防7.62 mm 穿甲燃烧弹复合装甲面密度与陶瓷厚度关系

由于指标限制，优选泡沫铝、超高分子量聚乙烯纤维、聚合橡胶、芳纶纤维、聚四氟乙烯等轻质材料作为轻质吸能夹层进行仿真分析，夹层厚度统一为16 mm，仿真结果如图4 所示。(www.daowen.com)

图4　不同吸能夹层仿真结果

（a）橡胶夹层；（b）芳纶夹层；（c）PE 夹层；（d）泡沫铝夹层；（e）聚四氟乙烯夹层

从图4 可以看出，选用16 mm 泡沫铝作为吸能夹层，6 mm 氧化铝陶瓷+4 mm 685 装甲钢能够有效防御7.62 mm 穿甲燃烧弹，其他材料未能提升该结构的防护效益。

针对泡沫铝吸能夹层，开展夹层厚度仿真分析，在16 mm 厚度基础上，每隔2 mm 进行数值仿真，计算结果如图5 所示。

图5　不同厚度泡沫铝夹层仿真结果

（a）夹层厚度16 mm；（b）夹层厚度14 mm；（c）夹层厚度12 mm；（d）夹层厚度10 mm；（e）夹层厚度8 mm

从图5 可以看出，选择泡沫铝作为吸能夹层，厚度为12 mm 时，可满足防护需求。