冷战结束进入新世纪以来,局部冲突和恐怖袭击仍不断发生。随着枪弹装备的不断发展,对个人的防护装备也提出了更高的要求。防弹插板作为个人防护装备中防弹衣的主要防弹结构,可用于保护人体的重要部位,有效降低枪弹对人体的伤害,受到了全世界军事机构的重视。为适应现代作战环境,防弹性能更好、质量更轻和舒适性更优的防弹衣成为个人防护领域的研究重点。在自然界中,有许多生物可以利用其自身的特殊结构实现良好的性能,将这些结构应用于防弹插板的设计,可有效提升防弹插板的抗弹性能。本文是以狗獾的牙齿作为仿生原型,基于仿生设计原理,将牙齿的梯度结构和微观形貌应用于防弹插板的设计,设计了一种防弹性能良好的金属封装小尺寸陶瓷仿生插板。主要研究内容和结果如下:（1）狗獾牙齿特性分析。利用万能拉压机得到獾牙的压溃应力,确定獾牙有一定的抗冲击能力。利用纳米压痕仪测得獾牙的弹性模量和纳米硬度,以此得出一种适合防弹插板的仿生梯度模型。利用扫描电镜得到獾牙的微观形貌,将釉质的柱状结构和本质孔状结构应用于仿生防弹插板的设计。（2）材料选择与结构设计。根据仿生设计原理和獾牙齿微观形貌创新性设计出封装小尺寸陶瓷靶板;基于声阻抗原则和费效比原则最终选择Si C陶瓷为小尺寸陶瓷材料,钛合金为金属框架材料,背板材料为超分子量聚乙烯纤维材料。采用LS-DYNA软件分别使用Johnson-Cook,Johnson-HolmquistⅡ和EDC本构模型描述金属材料、陶瓷材料和纤维复合材料,验证有限元方法对侵彻过程模拟的有效性。（3）仿生插板防护性能分析。采用LS-DYNA有限元软件,基于拉格朗日算法,用7.62mm钢芯弹侵彻仿生靶板。根据数值模拟结果,使用金属框架对陶瓷进行分块处理,可以阻止裂纹在陶瓷层中的扩展,减小靶板的受损面积,进而提高仿生插板的防护性能。通过弹丸剩余速度、侵彻过程、陶瓷损伤云图、钛合金框架的等效应力云图和背板纤维的位移云图分析了陶瓷形状、陶瓷宽度、陶瓷间隔、背板厚度和着弹点位置对仿生插板抗弹性能的影响,最终确定陶瓷形状为圆柱型、单层陶瓷直径为4 mm、陶瓷间隔为1 mm、背板纤维厚度为10 mm,着弹点为中心陶瓷偏心位置时,可有效抵御7.62 mm钢芯弹840 m/s速度的侵彻。