陶瓷复合装甲由于在防护领域的应用背景而引起人们的广泛关注。本文针对陶瓷复合装甲的研究现状，深入系统地研究了陶瓷/金属、陶瓷/非金属轻型装甲和陶瓷多层复合装甲的抗弹性能及优化设计，同时研究了在冲击载荷作用下陶瓷面板的破碎机理，对陶瓷复合装甲不同于均质装甲的抗弹性能进行了分析。文中建立了一些新的模型和解决问题的方法。本文的主要研究内容如下： (一)建立了小型穿甲弹垂直侵彻陶瓷/金属轻型装甲的动量模型和能量模型，它们分别适用不同情况，并通过试验验证；基于能量模型和背板椭圆吸能相同假设，建立了小型穿甲弹斜侵彻陶瓷/金属轻型装甲的分析模型，给出了弹道极限速度预测公式；利用能量模型对陶瓷/金属轻型装甲的优化设计进行了分析，给出了陶瓷/金属复合装甲的最佳优化系数。 (二)系统地研究了陶瓷/非金属轻型复合装甲的损伤机理和抗弹性能。首先，分析了纤维类正交铺层复合靶板在冲击载荷作用下的损伤破坏机理，结合包含损伤和应变率效应的材料动态本构方程，建立了纤维复合材料板弹道极限速度的预测公式；其次，根据陶瓷/纤维材料复合靶板在冲击载荷下的破坏特点，建立了陶瓷/复合材料靶板抗弹性能分析模型，给出了弹道极限速度预测公式；最后，利用应力波反射和透射理论讨论了陶瓷/复合材料靶板的设计问题，对双层陶瓷复合靶板的优化设计进行了分析，给出了在一定面密度下的最佳优化系数，讨论了一定弹道极限速度下的面密度和厚度随优化系数的变化关系。 (三)研究了冲击载荷作用下陶瓷面板破碎锥角的形成机理。首先，在低速撞击的条件下，基于准静态Hertz的理论与萨布斯基理论，分析了陶瓷破碎锥角的形成；其次，在中高速撞击条件下，利用球面应力波反射迭加理论，分析了陶瓷背面的层裂的形成；最后，简单讨论了高速撞击下陶瓷的破碎机理。 (四)对杆式弹以1000m/s～3000m/s速度侵彻陶瓷多层复合装甲进行了探讨。首先，基于双剪统一强度理论和球型空穴膨胀理论建立了靶板抗力表达式，并通过压力相等条件给出了杆式弹侵彻陶瓷复合靶板的侵彻速度与撞击速度的表达式，最后用试验进行了验证；其次，利用上面的靶板抗力表达式、侵彻速度、弹杆速度的微分方程，建立了陶瓷/玻璃钢/钢板复合多层靶板侵彻深度分析模型，分两组试验对侵彻深度、不同长径比的侵彻效果进行了验证;最后，建立了杆式弹垂直侵彻陶瓷多层复合靶板的工程模型，给出了预测靶板抗弹性的K。表达式，并通过试验验证，同时，利用该公式和给定的约束条件对陶瓷复合装甲的优化设计进行了研究。