水面舰船生命力主要由隐蔽性、抗损性和自行修复性三部分构成。对水面舰船而言,隐蔽性的改善难以有大的提升,自行修复性在舰船受损后才起作用。因此,通过采用轻量化防护材料提高船体结构的抗损性是增强水面舰船生命力的重要途径,是国内外研究关注的重点。本文以聚脲涂覆复合材料结构(玻璃纤维在前,芳纶纤维在后)为对象,对比分别在前后涂覆与无涂覆的复合纤维板的抗弹性能,分析聚脲涂层复合结构抗破片侵彻机理。首先分别对无涂覆靶板、迎弹面涂覆靶板、背弹面涂覆靶板利用12.7mm的滑膛枪进行了3.3g的方形破片加载试验,利用6射弹弹道极限法分别获得三种靶板的弹道极限。开展数值模拟,验证仿真结果的可信度,并结合试验的结果,分析得到复合结构的抗侵彻机理:1)无涂覆靶板是利用玻璃纤维的高硬度、高强度来抵御弹体的冲击开坑,其后的芳纶纤维则是利用其自身的拉伸与分层来起到耗能作用。2)迎弹面涂覆靶板是由于聚脲层在高速弹丸的侵彻下,利用其高应变率下玻璃态转变来吸收耗能,而且并不会影响后续的玻璃纤维和芳纶纤维的耗能作用,因此可达到提升靶板抗弹性能的效果。3)背弹面涂覆靶板前期玻纤层的耗能作用不变,而后期由于聚脲涂层的弹性作用,抑制了芳纶纤维自身的拉伸与分层作用,从而使得靶板的整体抗弹性能减弱了。在上述研究的基础上,通过数值仿真,分析靶板涂覆聚脲涂层的厚度效应和对不同弹体的抗侵彻效能,得到结论:1)随着弹体与靶板的接触面积越来越小,无论涂覆聚脲涂层与否,靶板的抗弹性能越来越弱;2)迎弹面涂覆靶板的抗侵彻能力随着聚脲涂层厚度的增加而呈现线性增强。