近年来,随着各国军事科技的发展,军事战争从冷兵器时代到热兵器时代,再到当代向着电子信息战发展。作战方式多样化的同时,枪弹的威力也得到了显著的提升。种种的因素使现代的防护装甲不仅需要有更高的防弹要求,更要使穿着舒适、轻便、易于作战。本文借鉴草鱼、鲫鱼、鲤鱼等硬质骨鱼鳞的多级结构及其独特的叠合方式,设计出具备足够防护性能和柔性变形要求的新型防护装具。本文从仿生学基础出发,结合复合材料研究手段,使防护装具具有更好的弹道防护与柔性变形能力,从而提升单兵作战能力,增加穿戴者的舒适感。通过仿生设计,仿生鳞片优化,防护装具整体性能仿真分析,弹道极限试验验证等系统地分析防护装具的弹道能力,为我国单兵防护装具的设计提供新思路,相关研究及结果如下:借鉴仿生思想,通过数学公式理论计算,得出仿生鳞片尺寸数学关系式,进一步建立相邻鳞片的位置坐标关系,最后得出整个防护装具理论几何模型。结合MATLAB与ANSYS/LS-DYNA,利用理论坐标分析准确地建立柔性仿生防护装具有限元模型。对各种较为常见的防护材料性能进行对比分析,为防护装具材料的选择提供最优组合。依据《军用防弹衣安全技术性能要求》(GJB 4300A-2012)标准II级要求,采用规格为17格令破片对建立的柔性仿生防护装具有限元模型进行弹道侵彻模拟,对单个仿生鳞片的覆盖率、圆弧半径等参数进行优化分析,得出最优的叠合模式,提高防护装具防弹丸动态冲击性能。采用优化后的覆盖率及圆弧半径等参数指标,建立最优的柔性防护装具有限元模型,采用17格令规格破片,在不同初始速度下对防护装具进行侵彻分析,得到防护装具防破片临界破坏速度及破碎动能。依据《军用防弹衣安全技术性能要求》(GJB 4300A-2012)中防护标准II级要求,对规格为2格令、17格令、64格令的破片按照相应侵彻速度进行仿真分析,验证防护装具是否满足防护标准要求。以仿真分析模型为参照,制备出柔性仿生防护装具试样,并进行防破片弹道极限测试分析,通过试验验证仿真分析的准确性及防护装具的动态冲击性能。