Page 167 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 李天宇，等： 典型爆炸冲击载荷下T800碳纤维层合板的损伤特性 第 3 期

表 9 参考试验超压与等效后挠度
Table 9 Overpressure and equivalent deflection of reference experiment
参考试验编号 装药量/g 爆距/mm 对比距离/ (m·kg −1/3 ) 理论超压/MPa 最大挠度/mm 等效最大挠度/mm

A1 60 175 0.447 01 3.537 58 完全破坏
A2 60 175 0.447 01 3.537 58 64.61 158.40
A3 60 240 0.613 05 1.812 11 48.24 118.27
A4 60 175 0.447 01 3.537 58 63.58 155.88
A5 60 300 0.766 31 1.202 06 45.45 111.43
B1 80 175 0.406 14 4.420 33 73.74 180.79
B2 80 240 0.556 99 2.196 13 56.87 139.43
B3 80 175 0.406 14 4.420 33 完全破坏
B4 80 300 0.696 24 1.425 07 43.69 107.11
B5 80 300 0.696 24 1.425 07 35.09 86.03

3 结 论

面向航空航天器飞行安全需求，针对航空器上常用的碳纤维层合板材料，通过破片侵彻试验、静爆
试验并使用 CT 扫描技术与现有毁伤评估理论加以深入分析，研究了 T800/3200 型碳纤维层合板在球形
破片侵彻与爆炸冲击波两种典型载荷下的损伤特性与性能，并与航空制造业常用的 2024-T3 航空铝进行
对比，得到如下主要结论。
(1) 通过试验得到球形破片侵彻 T800/3200 CFRP 层合板的入射速度与剩余速度规律，该规律与
Recht-Ipson 弹道极限速度模型拟合较好，建立了入射速度与破片损失动能间的关系，由此分析得到拟合
误差的来源为高速冲击下的时间效应导致靶板吸能规律的变化。
(2) 对于同种球形钨破片，相同厚度的 2024-T3 航空铝板被贯穿的弹道极限速度更高，吸收破片动能
的能力约为 T800/3200 CFRP 层合板的 2 倍，2024-T3 航空铝材料抵抗破片冲击载荷的能力更强。
(3) 通过 CT 扫描统计靶板各深度脱层比率，观测到 T800/3200 CFRP 层合板靶板遭受球形破片侵彻
后将产生近似台体的脱层损伤区域，不同深度的脱层面积随距靶板表面距离的增大而增大，且整体损伤
台体随着破片的侵彻速度增大，损伤区域不断变小，并对这一现象给出了机理分析。
(4) 与 2024-T3 航空铝相比，T800/3200 CFRP 层合板的抗爆性能强于同样厚度的铝板，在航行任务中
更能够保证飞行器基本气动外形的恒定与安全。

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