由于玻璃钢/聚氨酯弹性体夹层板的整体密度小于钢制夹筋板,与此同时它具有比较高的刚度与强度,可应用于船舶的上层建筑、舱室舱壁等处作为其防护结构。在追求其抗侵彻性能最大化的同时,希望尽可能减轻质量,从而保证被防护结构安全的情况下,船舶可以“轻装上阵”。本文基于上述目标,对玻璃钢/聚氨酯弹性体夹层板的抗侵彻性能及其机理进行了研究。本文通过对相关文献的查阅,了解了夹层结构抗侵彻的背景与意义,介绍了当前夹层板领域内对抗侵彻效果的研究现状。本文相关研究内容与方法如下:(1)玻璃钢面板和聚氨酯弹性体芯材的准静态力学性能研究。设计了玻璃钢面板的准静态拉伸、压缩实验与聚氨酯弹性体芯材的准静态拉伸与泊松比测定的实验方案,通过实验获得了面板与芯材的屈服强度、弹性模量等参数,为后续的仿真模拟提供依据。(2)玻璃钢面板和聚氨酯弹性体芯材的动态压缩力学性能实验研究。使用SHPB实验装置对本文所用玻璃钢面板和聚氨酯弹性体芯材进行动态压缩实验,并发现玻璃钢面板与聚氨酯弹性体芯材两种材料都为应变率敏感材料,屈服强度随着应变率增加而增加。选用Cowper-Symonds本构模型进行拟合处理,得到了玻璃钢面板的应变率参数C和P为1420、0.542;聚氨酯弹性体的应变率参数C和P为4000.6、0.617。(3)靶板的侵彻实验研究。设计并提出本文相关的侵彻实验方案。使用侵彻实验装置,对单层玻璃钢靶板、单层聚氨酯弹性体靶板、玻璃钢、聚氨酯弹性体叠合靶板以及聚氨酯弹性体采用直接浇铸在玻璃钢板的靶板分别进行侵彻实验,比对了靶板的破口形态;分析了靶板的破坏机理;实验得到了平头弹的侵彻效果更优的结论。(4)数值仿真方法正确性的研究。基于LS-DYNA有限元软件模拟了部分靶板的侵彻实验过程及失效模式,并证明了本文数值模拟方法的正确性。(5)不同厚度比、不同结构形式的夹层板抗侵彻性能研究。使用LS-DYNA有限元软件对不同厚度比、不同的结构形式的夹层板的进行数值仿真计算,从剩余速度角度确定了夹层板不同厚度比、不同结构形式的最优抗弹形式;同时从夹层板的比吸能角度、比弹道极限速度角度分析了夹层板的抗侵彻能与效率,得出了夹层板的抗弹性能与玻璃钢板的厚度及聚氨酯弹性体的厚度成正相关,但夹层板的抗侵彻效率在下降的结论。根据与钢材的比弹道极限速度的比较,得出本文中所使用夹层板具有比钢板更好的抗侵彻效果。